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如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,PD⊥底面ABCD,M、N分...

如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,PD⊥底面ABCD,M、N分别为PA、BC的中点,且PD=AD=manfen5.com 满分网,CD=1
(1)求证:MN∥平面PCD;
(2)求证:平面PAC⊥平面PBD;
(3)求三棱锥P-ABC的体积.

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(1)取AD中点E,连接ME,NE,结合已知条件,由三角形中位线定理可得ME∥PD,NE∥CD,由面面平行的判定定理易判断出平面MNE∥平面PCD,再由面面平行的判定定理得到MN∥平面PCD; (2)由已知中底面ABCD是正方形,PD⊥底面ABCD,结合正方形的性质及线面垂直的性质,可得AC⊥BD,PD⊥AC,由线面垂直的判定定理得AC⊥平面PBD,再由面面垂直的判定定理可得平面PAC⊥平面PBD; (3)由已知中PD⊥平面ABCD,所以PD为三棱锥P-ABC的高,求出棱锥的底面面积和高的长度,代入棱锥体积公式,即可得到答案. 【解析】 (1)证明:取AD中点E,连接ME,NE, 由已知M,N分别是PA,BC的中点, ∴ME∥PD,NE∥CD 又ME,NE⊂平面MNE,ME∩NE=E, 所以,平面MNE∥平面PCD,(2分) 所以,MN∥平面PCD(4分) (2)ABCD为正方形, 所以AC⊥BD, 又PD⊥平面ABCD,所以PD⊥AC,(6分) 所以AC⊥平面PBD,(8分) 所以平面PAC⊥平面PBD(10分) (3)PD⊥平面ABCD,所以PD为三棱锥P-ABC的高 三角形ABC为等腰直角三角形, 所以三棱锥P-ABC的体积(13分)
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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