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如图,空间四边形PABC中,PB⊥底面ABC,∠BAC=90°;过点B作BE,BF分别垂直于AP,CP于点E,F.
(1)求证:AC⊥面PAB;
(2)求证:PC⊥EF.

解:(1)∵PB⊥底面ABC,AC?平面ABC
∴PB⊥AC
又∵∠BAC=90°;
∴AC⊥AB
又PB∩AB=B
∴AC⊥面PAB;
(2)由(1)的结论,由BE?平面PAB
∴AC⊥BE,又由BE⊥AP,AC∩AP=A
∴BE⊥平面PAC
∴BE⊥PC
∵BF⊥PC,BF∩BE=B
∴PC⊥平面BEF
∴PC⊥EF
分析:(1)由已知中PB⊥底面ABC,∠BAC=90°;我们易得PB⊥AC且AC⊥AB,由线面垂直的判定定理可得,AC⊥面PAB;
(2)由(1)的结论由线面垂直的性质,可得AC⊥BE,结合已知中过点B作BE,BF分别垂直于AP,CP于点E,F,由线面垂直的判定定理和性质定理,我们依次可证得BE⊥平面PAC,PC⊥平面BEF,最后再由线面垂直的性质得到PC⊥EF.
点评:本题考查的知识点是直线与平面垂直的判定,直线与平面垂直的性质,其中熟练掌握空间中线线垂直与线面垂直之间的相互转化及辩证关系,是解答本题的关键.
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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,四边形ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,AP=AB=2,BC=2
2
,E,F分别是AD,PC的中点.建立适当的空间坐标系,利用空间向量解答以下问题:
(Ⅰ)证明:PC⊥平面BEF;
(Ⅱ)求平面BEF与平面BAP夹角的大小.

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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,在空间四边形PABC中,PA⊥面ABC,AC⊥BC,若点A在PB、PC上的射影分别是E、F,求证:EF⊥PB.

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科目:高中数学 来源:2012年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(湖南卷解析版) 题型:解答题

如图6,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是等腰梯形,AD∥BC,AC⊥BD.

(Ⅰ)证明:BD⊥PC;

(Ⅱ)若AD=4,BC=2,直线PD与平面PAC所成的角为30°,求四棱锥P-ABCD的体积.

【解析】(Ⅰ)因为

是平面PAC内的两条相较直线,所以BD平面PAC,

平面PAC,所以.

(Ⅱ)设AC和BD相交于点O,连接PO,由(Ⅰ)知,BD平面PAC,

所以是直线PD和平面PAC所成的角,从而.

由BD平面PAC,平面PAC,知.在中,由,得PD=2OD.因为四边形ABCD为等腰梯形,,所以均为等腰直角三角形,从而梯形ABCD的高为于是梯形ABCD面积

在等腰三角形AOD中,

所以

故四棱锥的体积为.

【点评】本题考查空间直线垂直关系的证明,考查空间角的应用,及几何体体积计算.第一问只要证明BD平面PAC即可,第二问由(Ⅰ)知,BD平面PAC,所以是直线PD和平面PAC所成的角,然后算出梯形的面积和棱锥的高,由算得体积

 

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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,在空间四边形PABC中,PA⊥面ABC,AC⊥BC.若A在PB、PC上的射影分别是E、F,

求证:EF⊥PB.

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科目:高中数学 来源:2011-2012学年陕西省宝鸡市金台区高二(上)期末数学试卷(理科)(解析版) 题型:解答题

如图,四边形ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,AP=AB=2,BC=,E,F分别是AD,PC的中点.建立适当的空间坐标系,利用空间向量解答以下问题:
(Ⅰ)证明:PC⊥平面BEF;
(Ⅱ)求平面BEF与平面BAP夹角的大小.

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