問題詳情:
如圖,四稜錐P-ABCD中,底面ABCD為矩形,PA⊥平面ABCD,E為PD的中點.
(1) *:PB∥平面AEC
(2) 設二面角D-AE-C為60°,AP=1,AD=,求三稜錐E-ACD的體積
【回答】
【解析】
試題分析:(Ⅰ)連接BD交AC於O點,連接EO,只要*EO∥PB,即可*PB∥平面AEC;(Ⅱ)延長AE至M連結DM,使得AM⊥DM,説明∠CMD=60°,是二面角的平面角,求出CD,即可三稜錐E-ACD的體積
試題解析:(1)*:連接BD交AC於點O,連接EO.
因為ABCD為矩形,所以O為BD的中點.
又E為PD的中點,所以EO∥PB.
因為EO⊂平面AEC,PB⊄平面AEC,
所以PB∥平面AEC.
(2)因為PA⊥平面ABCD,ABCD為矩形,
所以AB,AD,AP兩兩垂直.
如圖,以A為座標原點,,AD,AP的方向為x軸y軸z軸的正方向,||為單位長,建立空間直角座標系Axyz,則D,E,=.
設B(m,0,0)(m>0),則C(m,,0),=(m,,0).
設n1=(x,y,z)為平面ACE的法向量,
則即
可取n1=.
又n2=(1,0,0)為平面DAE的法向量,
由題設易知|cos〈n1,n2〉|=,即
=,解得m=.
因為E為PD的中點,所以三稜錐EACD的高為.三稜錐EACD的體積V=××××=.
考點:二面角的平面角及求法;稜柱、稜錐、稜台的體積;直線與平面平行的判定
知識點:空間幾何體
題型:解答題