((本小题满分12分)
如图,在四棱锥
P—ABCD中,
底面
ABCD,底面为直角梯形,
,
且
AD=2,
AB=BC=1,
PA=
(Ⅰ)设
M为
PD的中点,求证:
平面
PAB;
(Ⅱ)若二面角
B—PC—D的大小为150°,求此四棱锥的体积.
解法一:(Ⅰ)证明:取
PA的中点
N,连结
BN、NM,
在△
PAD中,
,且
;
又
,且
,
所以
MNBC,即四边形
BCMN为平行四边形,
.
又
平面
PAB,
平面
PAB,故
平面
PAB. ……5分
(Ⅱ)如图,连结
AC,则二面角
B—PC—D的大小等于二面角
B—PC—A的大小与二面角
D—PC—A的大小的和. 由
知
,又
,所以
平面
PAC,即平面
P平面
PAC,所以二面角
D—PC—A的大小为90°. 于是二面角
B—PC—A的大小为60°,过
B作
于
E,过
E作
于
F,连结
BF,由三垂线定理知
为二面角
B—PC—A的平面角. ……9分
在Rt△
ABC中,
,又易知△
PBC为Rt△,且
,
∴
,解得
……11分
所以四棱锥
P—ABCD的体积为
……12分
解法二:以
A为坐标原点,以
AB、AD、
AP所在直线为
x、
y、z轴建立如图所示的空间直角坐标系. 则
B(1,0,0),
C(1,1,0),
D(0,2,0),
P(0,0,
). ……2分
(Ⅱ)由
M为
PD中点知
M的坐标为(0,1,
),所以
.
又平面
PAB的法向量可取为
,而
,即
.
又
平面
PAB,所以
平面
PAB. ……6分
(Ⅱ)设平面
PBC的法向量为
.
∵
∴
不妨取
,则
,∴
又设平面
PCD的法向量为
.
∵
∴
不妨取
,则
∴
. ……9分
由
的方向可知
,解得
. ……11分
所以四棱锥
P—ABCD—体积为
. ……12分解析:
略
练习册系列答案
相关习题
科目:初中英语
来源:
题型:
(本小题满分12分)在直三棱柱
中, AC=4,CB=2,AA
1=2
,E、F分别是
的中点。
(1)证明:平面
平面
;
(2)证明:
平面
ABE;
(3)设P是BE的中点,求三棱锥
的体积。
查看答案和解析>>
科目:初中英语
来源:
题型:
(本小题满分12分)
如图,菱形
的边长为
,
,
.将菱形
沿对角线
折起,得到三棱锥
,点
是棱
的中点,
.
(Ⅰ)求证:
平面
;
(Ⅱ)求证:平面
平面
;
(III)求三棱锥
的体积.
查看答案和解析>>
科目:初中英语
来源:
题型:
(本小题满分12分)(注意:在试题卷上作答无效)
在四棱锥
中,侧面
底面
,
,底面
是直角梯形,
,
,
,
.
(Ⅰ)求证:
平面
;
(Ⅱ)设
为侧棱
上一点,
,
试确定
的值,使得二面角
为
.
查看答案和解析>>
科目:初中英语
来源:
题型:
(本小题满分12分)
如图,四边形
是直角梯形,∠
=90°,
∥
,
=1,
=2,又
=1,∠
=120°,
⊥
,直线
与直线
所成的角为60°.
(Ⅰ)求证:平面
⊥平面
;
(Ⅱ)求二面角
的余弦值.
查看答案和解析>>