如图四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,PC⊥平面ABCD,F是DC的中点,.(Ⅰ)试判断直线EF与平面PBC的位置关系,并予以证明;(Ⅱ)若四棱锥P-A

发布时间:2020-07-31 19:41:18

如图四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,PC⊥平面ABCD,F是DC的中点,.
(Ⅰ)试判断直线EF与平面PBC的位置关系,并予以证明;
(Ⅱ)若四棱锥P-ABCD体积为,PC=BC=2,求证:平面BDE⊥面PBC.

网友回答

证明:(Ⅰ)直线EF与平面PBC相交.…(2分)
证明如下:过E作EG∥AB交PB于G,
∵,∴,
∴,∵,
∴FC≠EG…(4分)
由底面ABCD是平行四边形得FC∥AB,
∴EG∥FC…(5分)
∴EF与CG相交,
故直线EF与平面PBC相交.…(6分)
(Ⅱ)解:过B作BH⊥CD于H,
∵四棱锥P-ABCD体积为,PC⊥平面ABCD,
∴,PC⊥BD.
∴,…(9分)
∵BC=2∴,
∵,
∴BH=CH=HD,
∴DB⊥BC.
∴DB⊥面PBC,…(11分)
∵BD?面BDE,
∴平面BDE⊥面PBC.…(12分)

解析分析:(Ⅰ)直线EF与平面PBC相交,过E作EG∥AB交PB于G,根据题中条件可得:FC≠EG,又因为FC∥AB,所以EG∥FC,进而得到两条直线相交.,即可得到直线与平面相交.(Ⅱ)过B作BH⊥CD于H,由四棱锥P-ABCD体积为,结合题中的条件可得,所以,所以BH=CH=HD,所以DB⊥BC.再利用面面垂直的判定定理可得面面垂直.

点评:本题考查线面的位置关系与面面垂直的判定定理,解决此类问题的关键是熟练掌握几何体的结构特征,以便利用有关定理进行证明与推理论证.
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