(2014•武汉模拟)如图所示,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,点E在线段PC上,PC⊥

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  • 解题思路:(Ⅰ)先由线面垂直的性质证出PA⊥BD与PC⊥BD,再由线面垂直的判定定理证明线面垂直即可;(Ⅱ)设AC与BD的交点为O,连结OE,利用VE-BCD=13S△CEO•BD,可求三棱锥E-BCD的体积.

    (Ⅰ)证明:∵PA⊥平面ABCD,BD⊂面ABCD,

    ∴PA⊥BD.

    ∵PC⊥平面BDE,BD⊂平面BDE,

    ∴PC⊥BD.

    又PA∩PC=P,∴BD⊥平面PAC.…(6分)

    (Ⅱ)如图,设AC与BD的交点为O,连结OE.

    ∵PC⊥平面BDE,∴PC⊥OE.

    由(Ⅰ)知,BD⊥平面PAC,∴BD⊥AC,

    由题设条件知,四边形ABCD为正方形.

    由AD=2,得AC=BD=2

    2,OC=

    2.

    在Rt△PAC中,PC=

    PA2+AC2=

    12+(2

    2)2=3.

    易知Rt△PAC∽Rt△OEC,

    ∴[OE/PA]=[CE/AC]=[OC/PC],即[OE/1]=

    CE

    2

    2=

    2

    3,∴OE=

    2

    3,CE=[4/3].

    ∴VE-BCD=[1/3]S△CEO•BD=[1/3]•[1/2]OE•CE•BD=[1/6]•

    2

    3•[4/3]•2

    2=[8/27].…(13分)

    点评:

    本题考点: 棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面垂直的判定.

    考点点评: 本题考查线面垂直的判定定理与性质定理,考查三棱锥体积的计算,考查学生分析解决问题的能力,难度中等.