如图所示,ABCD是正方形,PA⊥平面ABCD,E、F是AC、PC的中点

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  • 解题思路:(1)连接ED、EF,由E、F是AC、PC的中点,可得EF∥PA,再由PA⊥平面ABCD,可得EF⊥平面ABCD,进而EF⊥AC,由底面的对角线互相垂直及线面垂直的判定定理可得:AC⊥平面DEF,进而AC⊥DF;

    (2)由已知可得PA为三棱锥P-CED的高,由PA=2,AB=1,求出棱锥的底面和高,代入可得答案.

    证明:(1)连接ED、EF,

    ∵ABCD是正方形,E是AC的中点,

    ∴ED⊥AC…(1分)

    又∵E、F分别是AC、PC的中点

    ∴EF∥PA…(2分)

    又∵PA⊥平面ABCD,

    ∴EF⊥平面ABCD,…(3分)

    ∵AC⊂平面ABCD,

    ∴EF⊥AC…(4分)

    又∵ED∩EF=E,ED,EF⊂平面DEF

    ∴AC⊥平面DEF…(5分)

    又∵DF⊂平面DEF

    故AC⊥DF…(7分)

    (2)∵PA⊥平面ABCD,

    ∴是PA三棱锥P-CED的高,且PA=2

    ∵ABCD是正方形,E是AC的中点,

    ∴△CED是等腰直角三角形…(9分)

    又∵AB=1,

    故CE=ED=

    2

    2,

    S△CED=

    1

    2CE•ED=

    1

    2•

    2

    2•

    2

    2=

    1

    4…(12分)

    故VC−PED=VP−CED=

    1

    3•S△CED•PA=

    1

    3•

    1

    4•2=

    1

    6…(14分)

    点评:

    本题考点: 棱柱、棱锥、棱台的体积.

    考点点评: 本题考查的知识点是线面垂直的判定与性质,棱锥的体积,熟练掌握空间线面垂直与线线垂直的互相转化是解答的关键.