如图,四棱锥P-ABCD的底面是正方形,PA⊥底面ABCD,PA=2,∠PDA=45°,点E、F分别为棱AB、PD的中点.
(Ⅰ)求证:AF∥平面PCE;
(Ⅱ)求证:平面PCE⊥平面PCD;
(Ⅲ)求三棱锥C-BEP的体积.
如图,四棱锥P-ABCD的底面是正方形,PA⊥底面ABCD,PA=2,∠PDA=45°,点E、F分别为棱AB、PD的中点.
(Ⅰ)求证:AF∥平面PCE;
(Ⅱ)求证:平面PCE⊥平面PCD;
(Ⅲ)求三棱锥C-BEP的体积.
证明: (Ⅰ)取PC的中点G,连结FG、EG,
∴FG为△CDP的中位线,∴FG
CD,
∵四边形ABCD为矩形,E为AB的中点,
∴ABCD,∴FG
AE,
∴四边形AEGF是平行四边形,∴AF∥EG,
又EG平面PCE,AF
平面PCE,
∴AF∥平面PCE;
(Ⅱ)∵ PA⊥底面ABCD,
∴PA⊥AD,PA⊥CD,又AD⊥CD,PAAD=A,
∴CD⊥平面ADP,
又AF平面ADP,∴CD⊥AF,
直角三角形PAD中,∠PDA=45°,∴△PAD为等腰直角三角形,
∴PA=AD=2, ∵F是PD的中点,∴AF⊥PD,又CDPD=D,∴AF⊥平面PCD,
∵AF∥EG,∴EG⊥平面PCD,
又EG平面PCE, 平面PCE⊥平面PCD;
(Ⅲ)三棱锥C-BEP即为三棱锥P-BCE,
PA是三棱锥P-BCE的高,
Rt△BCE中,BE=1,BC=2,
∴三棱锥C-BEP的体积
V三棱锥C-BEP=V三棱锥P-BCE=.