如图1,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,面ABCD为正方形,E为侧棱PD

如图1,在四棱锥PABCD中,PA⊥底面ABCD,面ABCD为正方形,E为侧棱PD上一点,FAB上一点.该四棱锥的正(主)视图和侧(左)视图如图2所示.

)求四面体PBFC的体积;

)证明:AE∥平面PFC

)证明:平面PFC⊥平面PCD

答案

【考点】平面与平面垂直的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面平行的判定.

【专题】空间位置关系与距离.

【分析】I)利用左视图可得 FAB的中点,即可得到三角形BFC的面积,由PA⊥平面ABCD,可知PA是四面体PBFC的底面BFC上的高,利用三棱锥的体积计算公式即可得到;

II)利用三角形的中位线定理即可得到EQ∥CD.再利用底面正方形的性质可得AF∥CD,利用平行四边形的判定和性质定理即可得到AE∥FQ,利用线面平行的判定定理即可证明结论;

III)利用线面垂直的性质定理和判定定理即可得到CD⊥平面PAD,从而得到CD⊥AE,由等腰三角形的性质可得AE⊥PD,利用线面垂直的判定定理即可得到AE⊥平面PCD,而FQ∥AE,可得FQ⊥平面PCD,利用面面垂直的判定定理即可证明结论.

【解答】)解:由左视图可得 FAB的中点,

∴△BFC的面积为

∵PA⊥平面ABCD

四面体PBFC的体积为=

)证明:取PC中点Q,连接EQFQ

由正(主)视图可得 EPD的中点,

∴EQ∥CD

∵AF∥CD∴AF∥EQAF=EQ

四边形AFQE为平行四边形,∴AE∥FQ

∵AE平面PFCFQ平面PFC

直线AE∥平面PFC

)证明:∵PA⊥平面ABCD∴PA⊥CD

平面ABCD为正方形,∴AD⊥CD

∴CD⊥平面PAD

∵AE平面PAD∴CD⊥AE

∵PA=ADEPD中点,∴AE⊥PD

∴AE⊥平面PCD

∵AE∥FQ∴FQ⊥平面PCD

∵FQ平面PFC平面PFC⊥平面PCD

【点评】正确理解三视图,熟练掌握三角形BFC的面积、三棱锥的体积计算公式、三角形的中位线定理、正方形的性质、平行四边形的判定和性质定理、线面平行的判定定理、线面垂直的性质定理和判定定理、等腰三角形的性质、面面垂直的判定定理是解题的关键.

相关题目

下列诗文中含有“天下”、“全国”之意的是(  ) ①司马
下列诗文中含有“天下”、“全国”之意的是(  ) ①司马光《资治通鉴·赤壁之战》:“海内大乱,将军起兵江东。” ②《阿房宫赋》:“六王毕,
右图为血糖调节模型,下列判断中正确的是   A.激素甲的
右图为血糖调节模型,下列判断中正确的是   A.激素甲的分泌细胞是胰岛 A 细胞 B.激素乙的分泌细胞是胰岛 B 细胞 C.激素乙是胰岛素        
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D.若AC=,BC=2,则sin∠ACD的值
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D.若AC=,BC=2,则sin∠ACD的值为(    )A.             B.            C.              D.
如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,AC=8,则sin A等于(  
如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,AC=8,则sin A等于(     ) A.                B. C.                D.
得道多助,                    。(《孟子》)
得道多助,                    。(《孟子》)
下列说法正确的是( ) ①非金属元素构成的单质中一定存在
下列说法正确的是( ) ①非金属元素构成的单质中一定存在共价键;②非金属之间形成的化合物一定是共价化合物;③非金属的气态氢化物中一定存在
下列物质发生的变化与空气的成分无关的是(    ) A.钢铁
下列物质发生的变化与空气的成分无关的是(    ) A.钢铁在空气中生锈 B.在晾干的咸菜表面出现食盐晶体 C.熟石灰在空气中变质 D.浓硫酸敞口放置在
下列气温曲线、降水柱状图能反映北方地区气候特点的是( 
下列气温曲线、降水柱状图能反映北方地区气候特点的是(    )   

最新题目