• 如图:四棱锥P-ABCD中???PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,点E在线段AD上,且CE∥AB,(1)求证CE⊥平面PAD;(2)若AD=2AE,F为PD的中点,求证CF∥平面PAB(3)若PA=AB=1,AD=3,CD=√2,∠CDA=45°,求四棱锥P-ABCD的体积.试题及答案-解答题-云返教育

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      如图:四棱锥P-ABCD中???PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,点E在线段AD上,且CE∥AB,
      (1)求证CE⊥平面PAD;
      (2)若
      AD
      =2
      AE
      ,F为PD的中点,求证CF∥平面PAB
      (3)若PA=AB=1,AD=3,CD=
      2
      ,∠CDA=45°,求四棱锥P-ABCD的体积.

      试题解答


      见解析
      解:(I)∵PA⊥平面ABCD,CE?平面ABCD,∴PA⊥CE,
      ∵AB⊥AD,CE∥AB,∴CE⊥AD
      又∵PA∩AD=A,∴CE⊥平面PAD
      (II)连线EF
      AD
      =2
      AE
      ,F为PD的中点,
      ∴EF为△PAD的中位线,得EF∥PA
      ∵EF?平面PAB,PA?平面PAB,
      ∴EF∥平面PAB,
      同理可得CE∥平面PAB,
      ∵EF、CE是平面CEF内的相交直线,
      ∴平面CEF∥平面PAB,
      结合CF?平面CEF,得CF∥平面PAB;
      (III)由(I)可知CE⊥AD
      在Rt△ECD中,DE=CDcos45°=1,CE=CDsin45°=1,
      又∵AB=CE=1,AB∥CE,
      ∴四边形ABCE为矩形,BC=AE=AD-DE=2
      因此,四边形ABCD的面积为S=S
      矩形ABCE+S△CDE=1×2+
      1
      2
      ×1×1=
      5
      2

      又∵PA⊥平面ABCD,PA=1
      ∴四棱锥P-ABCD的体积为V
      P-ABCD=
      1
      3
      SABCD×PA=
      5
      6
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