18.解:(Ⅰ)∵ED∥PA.则PA∥平面DEFG.而PA平面APC. 平面DEFG平面APC=FG.∴PA∥FG. 又F为PC的中点.因此G为AC的中点,--------4分 (Ⅱ)∵点E.D分别AB.PB中点.则∴ED∥PA.且EDPA. 同理FG∥PA.且FGPA.∴ED∥FG.且ED=FG. ∴DEFG为平行四边形.由于PA⊥平面ABC.而 ED∥PA. ∴ED⊥平面ABC.∴ED⊥DG.因此DEFG为矩形. ------9分 (Ⅲ)取PA的中点K.连结KE.KF.则多面体PA-DEFG分成 三棱锥P-KEF和三棱柱KEF-ADG.则多面体PA-DEFG的体积为, 多面体BC-DEFG的体积为=,------- 14分 【查看更多】

 

题目列表(包括答案和解析)

如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AC⊥AD,AB⊥BC,∠BAC=45°,PA=AD=2,AC=1.

(Ⅰ)证明PC⊥AD;

(Ⅱ)求二面角A-PC-D的正弦值;

(Ⅲ)设E为棱PA上的点,满足异面直线BE与CD所成的角为30°,求AE的长.

 

【解析】解法一:如图,以点A为原点建立空间直角坐标系,依题意得A(0,0,0),D(2,0,0),C(0,1,0), ,P(0,0,2).

(1)证明:易得,于是,所以

(2) ,设平面PCD的法向量,

则,即.不防设,可得.可取平面PAC的法向量于是从而.

所以二面角A-PC-D的正弦值为.

(3)设点E的坐标为(0,0,h),其中,由此得.

由,故 

所以,,解得,即.

解法二:(1)证明:由,可得,又由,,故.又,所以.

(2)如图,作于点H,连接DH.由,,可得.

因此,从而为二面角A-PC-D的平面角.在中,,由此得由(1)知,故在中,

因此所以二面角的正弦值为.

(3)如图,因为,故过点B作CD的平行线必与线段AD相交,设交点为F,连接BE,EF. 故或其补角为异面直线BE与CD所成的角.由于BF∥CD,故.在中,故

在中,由,,

可得.由余弦定理,,

所以.

 

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解答题:解答题应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤

如图,在底面是菱形的四棱锥P—ABCD中,∠ABC=60°,PA=AC=a,

PB=PD=,点E在PD上,且PE∶ED=2∶1

(1)

证明PA⊥平面ABCD;

(2)

在PC上试求一点F,使BF//平面AEC,并求出此时PF:FC的值.

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P为矩形ABCD所在平面外一点,且PA⊥平面ABCD,PB=2
2
,PC=
17
,PD=
13
,则四棱锥P-ABCD的体积等于(  )

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P为矩形ABCD所在平面外一点,且PA⊥平面ABCD,P到B,C,D三点的距离分别是
5
,
17
,
13
,则P到A点的距离是(  )

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(2010•邯郸二模)已知PA⊥平面ABCD,四边形ABCD是矩形,Q∈BC,若PQ⊥DQ,则点Q(  )

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