(2014•潍坊三模)如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,△ABC是正三角形,AC与BD的交点M是AC的中点

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  • 解题思路:(I)通过证明线段成比例证明MN∥PD,利用直线 平面平行的判定定理证明MN∥平面PDC;

    (II)连接PM,在△PBM中,过N作NE∥BM交PM于点E,由线面垂直的判定定理可得NE为三棱锥N-PAC的高,求出棱锥的底面积,代入棱锥体积公式,可得答案.

    证明:(I)在正三角形ABC中,BM=2

    3,AC=AB=4,

    在△ACD,因为M为AC中点,DM⊥AC,

    所以AD=CD

    ∠CAD=30°,

    所以,DM=

    2

    3

    3,

    所以BM:MD=3:1,

    所以BN:NP=BM:MD,

    所以MN∥PD,

    又MN⊄平面PDC,PD⊂平面PDC,

    所以MN∥平面PDC;

    (II)∵PA⊥平面ABCD,BM⊂平面ABCD,

    ∴PA⊥BM,

    又由BM⊥AC,AC∩PA=A,AC,PA⊂平面PAC,

    ∴BM⊥平面PAC,

    连接PM,在△PBM中,过N作NE∥BM交PM于点E,

    则NE⊥平面PAC,即NE为三棱锥N-PAC的高,

    ∵BM=2

    3,且[BN/NP]=3.

    ∴NE=[1/4]BM=

    3

    2,

    又∵△PAC的面积S=[1/2]×4×4=8,

    故三棱锥N-PAC的体积V=[1/3]×8×

    3

    2=

    4

    3

    3

    点评:

    本题考点: 棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面平行的判定.

    考点点评: 本题考查的知识点是棱锥的体积,直线与平面平行的判定,直线与平面垂直的判定及性质,难度中档.