解答题如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥AD,AB∥CD,CD⊥AD,AD=CD=2

发布时间:2020-07-09 04:08:08

解答题如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥AD,AB∥CD,CD⊥AD,AD=CD=2AB=2,E,F分别为P,CD的中点,DE=EC.
(1)求证:平面ABE⊥平面BEF;
(2)设PA=a,若三棱锥B-PED的体积v,求a的取值范围.

网友回答

证明:(Ⅰ)因为AB∥CD,CD⊥AD,AD=CD=2AB=2,F分别为CD的中点,DE=EC.
∴ABCD为矩形,AB⊥BF…(2分)
∵DE=EC∴DC⊥EF,又AB∥CD,∴AB⊥EF,
∵BF∩EF=F,∴AE⊥平面BEF,AE?面ABE,
∴平面ABE⊥平面BEF…(4分)
(Ⅱ)∵DE=EC,∴DC⊥EF,又PD∥EF,AB∥CD,∴AB⊥PD,
又AB⊥PD,所以AB⊥面PAD,AB⊥PA,PA⊥面ABCD…(6分)
三棱锥B-PED的体积V=VB-CED=VE-BCD,
S△BCD==2,E到面BCD的距离h=
VB-CED=VE-BCD=×∈…(10分)
可得a.…12?分解析分析:(1)通过证明AE⊥平面BEF,利用平面与平面垂直的判定定理证明平面ABE⊥平面BEF;(2)设PA=a,利用三棱锥B-PED的体积V=VB-CED=VE-BCD,求出三棱锥B-PED的体积,结合V,即可求a的取值范围.点评:本题考查平面与平面垂直的判定定理的应用,几何体的体积的求法,考查空间想象能力与计算能力.
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