四棱锥P-abcd中,底面ABCD是边长为8的菱形,角BAD=60°,若PA=PD=5,平面PAD垂直于平面ABCD

2个回答

  • 1.连接BD,并过P作PG⊥AD于G,连接GB

    ∵PD=PA,∴在等腰△PAD中,PG为底边AD的高,∴PG也是AD的中线,由AD=8,可得AG=AD/2=4,在Rt△PAG中,由勾股定理,以及已知的PA=5,AG=4,可求出PG=3

    由于ABCD是菱形,有AD=AB,且∵∠BAD=60°,∴△BAD为等边三角形,而G为AD边中点,故BG⊥AD

    于是,BG为菱形ABCD中,边AD上的高

    而等边三角形ABD中,边长为8,容易求出其高BG=4√3

    于是有:S菱形ABCD=AD*BG=32√3

    而面PAD⊥面ABCD,AD为两面交线,且面PAD上的直线PG⊥AD于G,∴PG⊥面ABCD,PG为四棱锥P-ABCD中,底面ABCD上的高

    所以,V四棱锥P-ABCD=(S菱形ABCD)*PG /3 =32√3

    2.前方已经得出:PG⊥AD,BG⊥AD,PG与BG为面PBG中的相交直线,故AD⊥面PBG,而PB∈面PBG,∴有AD⊥PB

    3.可找到这样的F点满足题意,而这个F点恰为PC中点,以下证明:

    ∵PG⊥面ABCD,PG∈面PBG,∴面PBG⊥面ABCD

    而题目要求面DEF⊥面ABCD,故需要面DEF‖面PBG

    要想使两面平行,需找出两对儿分别属于两面的相交直线,使它们平行即可

    很容易证明△CDB为等边三角形,而E为BC中点,∴DE⊥CB

    而AD‖CB,∴DE⊥AD

    前方已证BG⊥AD

    ∴有DE‖BG

    这样,已经找到了DE,BG这两条分属于面DEF与PBG上的平行线

    而另外一对儿平行线,要求它们要分别与DE,BG相交,且也要平行

    面PBG中选取PB的话,无疑,由于F在PC上,一定要使EF‖PB即可

    而EF‖PB的话,根据比例线段的性质,可得出F为PC中点的结论