(2012?上饶一模)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,侧棱PD⊥底面ABCD,PD=DC=a,E是PC的中点

2025-05-06 07:16:26
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回答1:

解答:解:(I)连接AC,AC交BD于O.连接EO.
∵底面ABCD是正方形,点O是AC的中点,
∴在△PAC中,EO是中位线,得PA∥EO.
又∵EO?平面EDB,PA?平面EDB,
∴PA∥平面EDB.…(6分)
(II)∵PD=DC=a.PD⊥平面ABCD,E为PC的中点,
∴Rt△PDC中,PC=

PD2+DC2
2
a,中线PE=
2
2
a
Rt△PBD中,PB=
PD2+BD2
3
a
,且S△PDE
a2
4

∵PD⊥平面ABCD,BC?平面ABCD,∴PD⊥BC
又∵BC⊥CD,PD、CD是平面PCD内的相交直线,
∴BC⊥平面PCD,
∴结合PC?平面PCD,得BC⊥PC,
又∵EF⊥PB,∴△PFE∽△PCB,
PF
PE
PC
PB
,可得PF=
PE?PC
PB
2
2
a?
2
a
3
a
3
3
a

过F点作FG⊥PC于G,
∵△PBC中,FG、BC都与直线PC垂直,∴FG∥BC,
∴FG⊥平面PCD,即FG⊥平面PDE,得FG是点F到平面PDE的距离,
∵△PFG∽△PBC,得
FG
BC
PF
PB
,∴FG=
BC?PF
PB
a?
3
3
a
3
a
a
3

∴三棱锥P-DEF的体积为VP?DEFVF?PDE
1
3
?
a2
4
?
a
3
a3
36
.…(12分)