已知四棱锥P-ABCD的直观图和三视图如图所示,E是PB的中点.(Ⅰ)求三棱锥C-PBD的体积;(Ⅱ)若F是BC上任一点,求证:AE⊥PF;(Ⅲ)边PC上是否存在一点

发布时间:2020-07-31 17:47:51

已知四棱锥P-ABCD的直观图和三视图如图所示,E是PB的中点.
(Ⅰ)求三棱锥C-PBD的体积;
(Ⅱ)若F是BC上任一点,求证:AE⊥PF;
(Ⅲ)边PC上是否存在一点M,使DM∥平面EAC,试说明理由.

网友回答

解:(Ⅰ)由该四棱锥的三视图可知,四棱锥P-ABCD
的底面是边长为2和1的矩形,侧棱PA⊥平面ABCD,且PA=2.
∴.(4分)
(Ⅱ)证明:∵BC⊥AB,BC⊥PA,AB∩PA=A
∴BC⊥平面PAB.∴BC⊥AE.
又在△PAB中,∵PA=AB,E是PB的中点,
∴AE⊥PB.
∵BC∩PB=B,∴AE⊥平面PBC.
∴AE⊥PF.(8分)
(Ⅲ)存在点M,可以使DM∥平面EAC.
连接BD,设AC∩BD=0,连接EO.
在△PBD中,EO是中位线,∴PD∥EO.
又∵EO?平面EAC,PD?平面EAC,
∴PD∥平面EAC.
∴当点M与点P重合时,可以使DM∥平面EAC.(12分)

解析分析:(Ⅰ)根据该四棱锥的三视图可知,四棱锥P-ABCD的底面是边长为2和1的矩形,侧棱PA⊥平面ABCD,且PA=2,根据体积公式即可求出三棱锥C-PBD的体积.(Ⅱ)根据BC⊥AB,BC⊥PA,AB∩PA=A,满足线面垂直的判定定理,则BC⊥平面PAB,从而BC⊥AE,又在△PAB中,PA=AB,E是PB的中点,则AE⊥PB,而BC∩PB=B,则AE⊥平面PBC,根据线面垂直的性质可知AE⊥PF;(Ⅲ)存在点M,可以使DM∥平面EAC,连接BD,设AC∩BD=0,连接EO.在△PBD中,EO是中位线,则PD∥EO,又EO?平面EAC,PD?平面EAC,根据线面平行的判定定理可知PD∥平面EAC,从而可知当点M与点P重合时,可以使DM∥平面EAC.

点评:考查线面平行、线线垂直的判定定理以及体积的求解.涉及到的知识点比较多,知识性技巧性都很强,属于中档题.
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