(2013?丰台区一模)如图,四棱锥P-ABCD中,BC∥AD,BC=1,AD=3,AC⊥CD,且平面PCD⊥平面ABCD.(Ⅰ)求

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-07
(2012?静安区一模)如图,在四棱锥P-ABCD的底面梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AB=1,AD=3,∠ADC=45°.

(1)连接AC,过点C作CF∥AB交AD于点F,因为∠ADC=45°,所以FD=1,从而BC=AF=2,……(2分)延长BC至E,使得CE=AD=3,则AC∥DE,∴∠PDE(或其补角)是异面直线PD与AC所成角,且DE=AC=5,AE=26,PE=33,PD=10.(5分)在△PDE中,cos∠PDE=-325.…(8分)所以,异面直线PD与AC所成角的大小为arccos325.…(9分)(2)∵BC=2,AD=3,AB=1,∴底面梯形面积为52∵PA⊥平面ABCD,PA=1.∴四棱锥P-ABCD的体积为13×52×1=56.…(6分)

(Ⅰ)证明:因为PA⊥底面ABCD,CD?面ABCD,所以PA⊥CD,又因为直角梯形ABCD中,AC=22,CD=22,所以AC2+CD2=AD2,即AC⊥CD,又PA∩AC=A,所以CD⊥平面PAC;…(4分)(Ⅱ)解法一:如图,连接BD,交AC于O,取PE中点G,连接BG,FG,EO,则在△PCE中,FG∥CE,又EC?平面ACE,FG?平面ACE,所以FG∥平面ACE,因为BC∥AD,所以BOOD=GEED,则OE∥BG,又OE?平面ACE,BG?平面ACE,所以BG∥平面ACE,又BG∩FG=G,所以平面BFG∥平面ACE,因为BF?平面BFG,所以BF∥平面ACE.…(10分)解法二:如图,连接BD,交AC于O,取PE中点G,连接FD交CE于H,连接OH,则FG∥CE,在△DFG中,HE∥FG,则GEED=FHHD=12,在底面ABCD中,BC∥AD,所以BOOD=BCAD=12,所以FHHD=BOOD=12,故BF∥OH,又OH?平面ACE,BF?平面ACE,所以BF∥平面ACE.…(10分)(Ⅲ)由(Ⅰ)可知,CD⊥平面PAC,所以∠DPC为直线PD与平面PAC所成的角,在Rt△PCD中,CD=22,PD=PA2+AD2=25,所以sin∠DPC=CDPD=<table cellpadding="-1" cellspacing="-1

(Ⅰ)证明:∵平面PCD⊥平面ABCD,平面PCD∩平面ABCD=CD,AC⊥CD,AC?平面ABCD,
∴AC⊥平面PCD,
∵PD?平面PCD,
∴AC⊥PD.
(Ⅱ)线段PA上,存在点E,使BE∥平面PCD.下面给出证明:
∵AD=3,
∴在△PAD中,分别取PA、PD靠近点P的三等分点E、F,连接EF.
PE
PA
PF
PD
1
3
,∴EF∥AD,EF=
1
3
AD=1

又∵BC∥AD,∴BC∥EF,且BC=EF,
∴四边形BCFE是平行四边形,
∴BE∥CF,BE?平面PCD,CF?平面PCD,
∴BE∥平面PCD.

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    答:平面PCD,∴AC⊥PD.(Ⅱ)线段PA上,存在点E,使BE∥平面PCD.下面给出证明:∵AD=3,∴在△PAD中,分别取PA、PD靠近点P的三等分点E、F,连接EF.∵PEPA=PFPD=13,∴EF∥AD,EF=13AD=1.又∵BC∥AD,∴BC∥EF,且BC=EF,∴四边形BCFE是平行四边形,∴BE∥CF,BE?平面PCD,CF?平面...
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