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如图所示,已知PA⊥平面ABCD,PA=AB=AD=2,AC与BD交于E点,BD...

如图所示,已知PA⊥平面ABCD,PA=AB=AD=2,AC与BD交于E点,BD=2,BC=CD=manfen5.com 满分网
(1)取PD的中点F,求证:PB∥平面AFC;
(2)求多面体PABCF的体积.

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(1)以AC、AP分别为y、z轴,点A为原点,建立如图所示空间直角坐标系.欲证PB∥平面ACF,只须证PB∥EF,分别求出向量、的坐标,可得,结合向量的线性运算法则得PB∥EF,由此可得PB∥平面ACF. (2)根据题意算出等边△ABD和等腰Rt△BCD的面积,从而得到四边形ABCD的面积SABCD=+1,结合PA=2是四棱锥P-ABCD的高,利用锥体体积公式算出四棱锥P-ABCD的体积,即得多面体PABCF的体积. 【解析】 (1)以AC、AP分别为y、z轴,A为原点,建立如图所示空间直角坐标系, ∵PA=AB=AD=BD=2,BC=CD, ∴△ABC≌△ADC, ∴△ABD是等边三角形,且E是BD中点,AC⊥BD, 则A(0,0,0)、B(1,,0)、D(-1,,0)、E(0,,0)、 P(0,0,2)、F(-,,1) ∵=(1,,-2),=(,,-1), ∴,可得PB∥EF, ∵PB⊄平面ACF,EF⊂平面ACF,∴PB∥平面ACF. (2)∵△ABD是边长为2的等边三角形,∴S△ABD== 又∵△BCD中,BC=CD=且BD=2, ∴△BCD是以BC、CD作为直角边的等腰直角三角形,可得S△BCD==1 因此,四边形ABCD的面积SABCD=S△ABD+S△BCD=+1 ∵PA⊥平面ABCD,得PA是四棱锥P-ABCD的高 ∴四棱锥P-ABCD的体积V=SABCD×PA=(+1)×2= 即多面体PABCF的体积等于.
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考点分析:
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③若m⊥α,n∥β,m⊥n,则α∥β;
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其中正确的命题是(填上所有正确命题的序号)    查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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