如图,四棱锥P-ABCD的底面是直角梯形,其中AB=22,DC=2,AD=1,AD⊥AB,顶点P在底面ABCD的射影落在线

2025-04-29 23:49:05
推荐回答(1个)
回答1:

(Ⅰ)证明:取PD中点E,连结EA、EF,
∵E、F分别是PD、PC的中点,

∴EF∥DC,又DC∥AB,且EF=

1
2
DC=AB,
∴EF∥AB,且EF=AB
∴四边形EFBA是平行四边形,∴AE∥BF,
又∵AE?面PAD,BF?面PAD,
∴EF∥平面PAD;
(II)证明:顶点P在底面ABCD的射影落在线段AC上,设为H,则PH⊥平面ABCD,
∵BD?平面ABCD,∴PH⊥BD,
∵Rt△ABD中,
AB
AD
2
2
,Rt△DAC中,
AD
DC
1
2
2
2

∴Rt△ABD∽Rt△DAC,
∴∠DAC=∠ABD,故∠ABD+∠CAB=90°即AC⊥BD,
又∵PH∩AC=H,PH、AC?平面PAC,∴BD⊥平面PAC,
BD?平面PBD,∴平面PBD⊥平面PAC;
( III)∵PA=PC=1,
∴顶点P在底面ABCD的射影H落在线段AC的中点上,且,AC=
1+2
3

∴S△BCD=S△ACD=
1
2
×1×
2
,AH=
1?(
3
2
)
2
=
1
2

∵F分别是PC的中点,∵F到面PDB的距离是C到面PDB的距离的
1
2

VP?DBF
1
2
VC?PDB
1
2
VP?DBC
=
1
2
×
1
3
×(
1
2
×
2
×1)×
1
2
=
2
24