如图,四棱锥P-ABCD的底面是平行四边形,PA⊥平面ABCD,AC⊥AB,AB=PA,点E是PD上的点,且DE=λEP(0<λ≤1).
(Ⅰ)求证:PB⊥AC;
(Ⅱ)求λ的值,使PB∥平面ACE;
(Ⅲ)当λ=1时,求三棱锥E-ABC与四棱锥P-ABCD的体积之比.
网友回答
(Ⅰ)证明:∵PA⊥平面ABCD,AC?平面ABCD,∴PA⊥AC…(1分)
又∵AC⊥AB,PA∩AB=A,PA,AB?平面PAB,∴AC⊥平面PAB,…(3分)
又∵PB?平面PAB,∴PB⊥AC.…4?分
(Ⅱ)解:连接BD交AC于O,连接OE,
∵PB∥平面ACE,平面ACE∩平面PBD=OE,∴PB∥OE,…6?分
又∵O为BD的中点,∴E为PD的中点,故λ=1.…8?分
(Ⅲ)解:当λ=1时,三棱锥E-ABC与四棱锥P-ABCD的底面积之比是1:2,高之比也是1:2,
故三棱锥E-ABC与四棱锥P-ABCD的体积之比是1:4…12?分
解析分析:(Ⅰ)先证明AC⊥平面PAB,利用线面垂直的性质,可得PB⊥AC;(Ⅱ)连接BD交AC于O,连接OE,根据PB∥平面ACE,可得PB∥OE,利用O为BD的中点,可得E为PD的中点,故可求λ的值;(Ⅲ)当λ=1时,求出三棱锥E-ABC与四棱锥P-ABCD的底面积之比与高之比,可得三棱锥E-ABC与四棱锥P-ABCD的体积之比.
点评:本题流程线面垂直,考查线面平行,考查棱锥的体积,掌握线面垂直、平行的判定是关键.