在三棱錐P-ABC中,△PAC和△PBC都是邊長為
2
的等邊三角形,AB=2,O,D分別是AB,PB的中點.
(1)求證:OD∥平面PAC;
(2)求證:PO⊥平面ABC;
(3)求三棱錐P-ABC的體積.
分析:(1)由三角形中位線定理,得出OD∥PA,結合線面平行的判定定理,可得OD∥平面PAC;
(2)等腰△PAB和等腰△CAB中,證出PO=OC=1,而PC=
2
,由勾股定理的逆定理,得PO⊥OC,結合PO⊥AB,可得PO⊥平面ABC;
(3)由(2)易知PO是三棱錐P-ABC的高,算出等腰△ABC的面積,再結合錐體體積公式,可得三棱錐P-ABC的體積.
解答:解:(1)∵O,D分別為AB,PB的中點,∴OD∥PA
又PA?平面PAC,OD?平面PAC
∴OD∥平面PAC.…(4分)
(2)如圖,連接OC
AC=CB=
2
,O為AB中點,AB=2,
∴OC⊥AB,且OC=
AC2-(
1
2
AB)2
=1.
同理,PO⊥AB,PO=1.…(6分)
又∵PC=
2
,
∴PC2=2=OC2+PO2,得∠POC=90°.
∴PO⊥OC.
∵OC、AB⊆平面ABC,AB∩OC=O,
∴PO⊥平面ABC.…(8分)
(3)∵PO⊥平面ABC,∴OP為三棱錐P-ABC的高,
結合OP=1,得棱錐P-ABC的體積為VP-ABC=
1
3
S△ABC•OP=
1
3
×
1
2
×2×1×1=
1
3
. …(12分)
點評:本題給出特殊三棱錐,求證線面平行、線面垂直并求錐體體積,考查了線面平行、線面垂直的判定與性質(zhì)和錐體體積公式等知識,屬于中檔題.
練習冊系列答案
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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

如圖,在三棱錐P-ABC中,PA=PB=AB=
2
PC=
2
AC=
2
BC

(Ⅰ)求證:PA⊥BC; 
(Ⅱ)求二面角P-AB-C所成角的余弦值.

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在三棱錐P-ABC中,AB=3,BC=4,AC=5,PA=1  面PAB⊥面CAB,面PAC⊥面CAB,則三棱錐P-ABC的體積是( 。

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精英家教網(wǎng)在三棱錐P-ABC中,PA⊥平面ABC.
(1)若∠BAC=
π3
,AB=AC=PA=2,E、F分別為棱AB、PC的中點,求線段EF的長;
(2)求證:“∠PBC=90°”的充要條件是“平面PBC⊥平面PAB”.

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

(2013•蚌埠二模)如圖,在三棱錐P-ABC中,PA=PB=AB=2,BC=3,∠ABC=90°,平面PAB⊥平面ABC,D,E分別為AB,AC中點.
(I)求證:DE∥面PBC;
(II)求證:AB⊥PE;
(III)求三棱錐B-PEC的體積.

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

如圖,在三棱錐P-ABC中,PA⊥平面ABC,AC⊥BC,D為側棱PC上一點,它的正(主)視圖和側(左)視圖如圖所示.
(1)證明:AD⊥平面PBC;
(2)求三棱錐D-ABC的體積.

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