已知四棱锥P-ABCD,底面ABCD是∠A=60°的菱形且PD=AD=2,又PD⊥底面ABCD,点M、N分别是棱AD、P

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  • 解题思路:(1)取PB的中点E,并连接NE,ME,容易证明DN∥ME,所以DN∥平面PMB;

    (2)容易证明BM⊥AD,又PD⊥底面ABCD,BM⊂平面ABCD,所以PD⊥BM,即BM⊥PD,所以BM⊥平面PAD,所以得到平面PMB⊥平面PAD;

    (3)连接MC,PM,容易由图形看出三棱锥M-PBC的体积等于三棱锥P-MBC的体积,而三棱锥P-MBC的体积容易求出,而三棱锥M-PBC的底面积S△PBC能够求出,根据体积相等便能得到三棱锥M-PBC的高,即M到平面PBC的距离.

    (1)如图,取PB中点E,连接NE,ME,则NE∥DM,且NE=DM,∴四边形DNEM为平行四边形;

    DN∥ME,且ME⊂平面PMB,DN⊄平面PMB;

    ∴DN∥平面PMB;

    (2)连接BD,∵∠A=60°,AB=AD,所以△ABD是等边三角形,M是AD中点;

    ∴BM⊥AD,又PD⊥底面ABCD,BM⊂底面ABCD,∴PD⊥BM,即BM⊥PD,PD∩AD=D;

    ∴BM⊥平面PAD,BM⊂平面PMB;

    ∴平面PMB⊥平面PAD;

    (3)连接PM,MC,由图形可以看出V三棱锥M-PBC=V三棱锥P-MBC

    由(2)知BM⊥AD,AD∥BC,∴BM⊥BC,且BM=2sin60°=

    3;

    并且由已知条件知PD是三棱锥P-MBC的高;

    ∴V三棱锥P−MBC=

    1

    3•

    3•2=

    2

    3

    3;

    容易求出PB=PC=2

    2,∴S△PBC=

    1

    2•2•

    8−1=

    7;

    若设点M到平面PBC的距离为h,则:

    1

    3•

    7•h=

    2

    点评:

    本题考点: 点、线、面间的距离计算;直线与平面平行的判定;平面与平面垂直的判定.

    考点点评: 考查中位线的性质,线面平行的判定定理,线面垂直的性质,线面垂直的判定定理,面面垂直的判定定理,三棱锥的体积公式.