如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,侧棱PD⊥底面ABCD,PD=4,DC=3,E是PC的中点.

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  • 解题思路:(I)连接AC交BD于O,连接EO.在△PCA中,根据中位线定理得到OE∥PA.再结合直线与平面平行的判定定理,可证出PA∥平面BDE.

    (II)过D作PA的垂线,垂足为H,则△PAD以PA为轴旋转所围成的几何体为DH为半径,分别以PH,AH为高的两个圆锥的组合体.利用锥体的体积计算公式,结合题中条件不难求出DH的长,从而算出该几何体的体积.

    (I)连接AC交BD于O,连接EO.

    ∵ABCD是正方形,∴O为AC中点,

    ∵E为PA的中点,∴OE∥PA.

    又∵OE⊂平面BDE,PA⊄平面BDE,

    ∴PA∥平面BDE.

    (II)过D作PA的垂线,垂足为H,则

    △PAD以以PA为轴旋转所围成的几何体为DH为半径,分别以PH,AH为高的两个圆锥的组合体

    ∵侧棱PD⊥底面ABCD,AD⊆底面ABCD

    ∴PD⊥AD,

    ∵PD=4,DA=DC=3,∴PA=5,DH=

    PD•DA

    PA=

    4×3

    5=

    12

    5

    所以,该几何体的体积为:V=

    1

    3πDH2•PH+

    1

    3πDH2•AH

    =

    1

    3πDH2•PA=

    1

    3π×(

    12

    5)2×5=

    48

    5π.

    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: 本题给出特殊四棱锥,求证线面平行并且求旋转体的体积,着重考查了线面平行的判定、线面垂直的性质和棱锥的体积公式等知识,属于基础题.