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  • 如圖,四棱錐P-ABCD的底面是正方形,PA⊥底面ABCD,PA=2,∠PDA=45°,點(diǎn)E、F分別為棱AB、PD的中點(diǎn). (Ⅰ)求證:AF∥平面PCE; (Ⅱ)求證:平面PCE⊥平面PCD; (Ⅲ)求三棱錐C-BEP的體積.

    如圖,四棱錐P-ABCD的底面是正方形,PA⊥底面ABCD,PA=2,∠PDA=45°,點(diǎn)E、F分別為棱AB、PD的中點(diǎn).

    (Ⅰ)求證:AF∥平面PCE;
    (Ⅱ)求證:平面PCE⊥平面PCD;
    (Ⅲ)求三棱錐C-BEP的體積.
    數(shù)學(xué)人氣:785 ℃時間:2020-05-23 12:04:41
    優(yōu)質(zhì)解答
    證明:(Ⅰ)取PC的中點(diǎn)G,
    連接FG、EG
    ∴FG為△CDP的中位線
    ∴FG
    .
    .
    1
    2
    CD
    ∵四邊形ABCD為矩形,
    E為AB的中點(diǎn)
    ∴AE
    .
    .
    1
    2
    CD
    ∴FG
    .
    .
    AE
    ∴四邊形AEGF是平行四邊形(2分)
    ∴AF∥EG又EG?平面PCE,AF?平面PCE
    ∴AF∥平面PCE(4分)
    (Ⅱ)∵PA⊥底面ABCD
    ∴PA⊥AD,PA⊥CD,
    又AD⊥CD,PA∩AD=A
    ∴CD⊥平面ADP又AF?平面ADP,
    ∴CD⊥AF
    在RT△PAD中,∠PDA=45°
    ∴△PAD為等腰直角三角形,
    ∴PA=AD=2(6分)
    ∵F是PD的中點(diǎn),∴AF⊥PD,又CD∩PD=D
    ∴AF⊥平面PCD
    ∵AF∥EG,
    ∴EG⊥平面PCD,又EG?平面PCE
    ∴平面PCE⊥平面PCD(8分)
    (Ⅲ)PA⊥底面ABCD
    在Rt△BCE中,BE=1,BC=2,(10分)
    ∴三棱錐C-BEP的體積
    VC-BEP=VP-BCE=
    1
    3
    S△BCE?PA
    =
    1
    3
    ?
    1
    2
    ?BE?BC?PA=
    1
    3
    ?
    1
    2
    ?1?2?2=
    2
    3
    (12分)
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