(2014?东莞一模)如图,已知四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是直角梯形,且∠DAB=90°,∠ABC=4
(2014?东莞一模)如图,已知四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是直角梯形,且∠DAB=90°,∠ABC=45°,CB=2,AB=2,PA=1(1)...
(2014?东莞一模)如图,已知四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是直角梯形,且∠DAB=90°,∠ABC=45°,CB=2,AB=2,PA=1(1)求证:AB∥平面PCD;(2)求证:BC⊥平面PAC;(3)若M是PC的中点,求三棱锥C-MAD的体积.
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解:(1)∵底面ABCD是直角梯形,且∠DAB=90°,∠ABC=45°,
∴AB∥CD,
又AB?平面PCD,CD?平面PCD,
∴AB∥平面PCD.
(2)∵∠ABC=45°,CB=
,AB=2,
∴AC2=AB2+BC2-2AB?BC?cos45°=4+2?2×2×
×
=2.
则AC2+BC2=AB2,∴BC⊥AC.
∵PA⊥平面ABCD,BC?平面ABCD,∴PA⊥BC.
又PA∩AC=A,∴BC⊥平面PAC.
(3)在直角梯形ABCD中,过C作CE⊥AB于点E,
则四边形ADCE为矩形,∴AE=DC,AD=EC.
在Rt△CEB中,可得BE=BC?cos45°=
×
=1,
CE=BC?sin45°=
×
=1,∴AE=AB-BE=2-1=1
∴S△ADC=
DC?CE=
∴AB∥CD,
又AB?平面PCD,CD?平面PCD,
∴AB∥平面PCD.
(2)∵∠ABC=45°,CB=
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∴AC2=AB2+BC2-2AB?BC?cos45°=4+2?2×2×
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则AC2+BC2=AB2,∴BC⊥AC.
∵PA⊥平面ABCD,BC?平面ABCD,∴PA⊥BC.
又PA∩AC=A,∴BC⊥平面PAC.
(3)在直角梯形ABCD中,过C作CE⊥AB于点E,
则四边形ADCE为矩形,∴AE=DC,AD=EC.
在Rt△CEB中,可得BE=BC?cos45°=
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CE=BC?sin45°=
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∴S△ADC=
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