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如图所示,已知ABCD是直角梯形,∠ABC=90°,AD∥BC,AD=2,AB=BC=1,PA⊥平面ABCD.

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/30 14:42:12
如图所示,已知ABCD是直角梯形,∠ABC=90°,AD∥BC,AD=2,AB=BC=1,PA⊥平面ABCD.

(1)证明:PC⊥CD;
(2)若E是PA的中点,证明:BE∥平面PCD;
(3)若PA=3,求三棱锥B-PCD的体积.
如图所示,已知ABCD是直角梯形,∠ABC=90°,AD∥BC,AD=2,AB=BC=1,PA⊥平面ABCD.
(1)由已知易得AC=
2,CD=
2.(1分)
∵AC2+CD2=AD2
∴∠ACD=90°,即AC⊥CD.(2分)
又∵PA⊥平面ABCD,CD⊂平面ABCD,
∴PA⊥CD.(3分)
∵PA∩AC=A,
∴CD⊥平面PAC.(4分)
∵PC⊂平面PAC,
∴CD⊥PC.(5分)
(2)取AD的中点为F,连接BF,EF.
∵AD=2,BC=1,
∴BC∥FD,且BC=FD,
∴四边形BCDF是平行四边形,即BF∥CD.(6分)
∵BF⊄平面PCD,
∴BF∥平面PCD.(7分)
∵E,F分别是PA,AD的中点,
∴EF∥PD.
∵EF⊄平面PCD,
∴EF∥平面PCD.(9分)
∵EF∩BF=F,
∴平面BEF∥平面PCD.(10分)
∵EF⊂平面BEF,
∴BE∥平面PCD.(11分)
(3)由已知得S△BCD=
1
2×1×1=
1
2,(12分)
所以,VB−PCD=VP−BCD=
1
3×PA×S△BCD=
1
3×3×
1
2=
1
2.(14分)