如图,四棱锥P-ABCD的底面为菱形且∠ABC=120°,PA⊥底面ABCD,AB=2,PA=3,(Ⅰ)求证:平面PBD⊥平面PA
如图,四棱锥P-ABCD的底面为菱形且∠ABC=120°,PA⊥底面ABCD,AB=2,PA=3,(Ⅰ)求证:平面PBD⊥平面PAC;(Ⅱ)求三棱锥P-BDC的体积.(Ⅲ...
如图,四棱锥P-ABCD的底面为菱形且∠ABC=120°,PA⊥底面ABCD,AB=2,PA=3,(Ⅰ)求证:平面PBD⊥平面PAC;(Ⅱ)求三棱锥P-BDC的体积.(Ⅲ)在线段PC上是否存在一点E,使PC⊥平面EBD成立.如果存在,求出EC的长;如果不存在,请说明理由.
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解:(1)证明:因为四棱锥P-ABCD的底面为菱形,所以BD⊥AC,
又PA⊥底面ABCD,BD?平面ABCD,∴BD⊥PA,
因为PA∩AC=A,
∴BD⊥平面PAC,又BD在平面PBD内,
所以平面PBD⊥平面PAD
(2)因为PA⊥底面ABCD,所以PA是底面BCD上的高,
所以:V=
S△BDC?PA=
×(
×2×2×
)×
=1
(3)存在;
设AC∩BD=O,则EO⊥PC,
易知△COE∽△CPA,
=
,
四棱锥P-ABCD的底面为菱形 且∠ABC=120°,AB=2,PA=
,
AC=2CO=2
,PC=
=
,
CE=
=
又PA⊥底面ABCD,BD?平面ABCD,∴BD⊥PA,
因为PA∩AC=A,
∴BD⊥平面PAC,又BD在平面PBD内,
所以平面PBD⊥平面PAD
(2)因为PA⊥底面ABCD,所以PA是底面BCD上的高,
所以:V=
1 |
3 |
1 |
3 |
1 |
2 |
| ||
2 |
3 |
(3)存在;
设AC∩BD=O,则EO⊥PC,
易知△COE∽△CPA,
CE |
AC |
OC |
PC |
四棱锥P-ABCD的底面为菱形 且∠ABC=120°,AB=2,PA=
3 |
AC=2CO=2
3 |
PA2+AC2 |
15 |
CE=
AC?CO |
PC |
2
|