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.