(2014•湖南模拟)如图:在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是菱形,∠ABC=60°,PA⊥平面ABCD,点M,N分

(2014•湖南模拟)如图:在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是菱形,∠ABC=60°,PA⊥平面ABCD,点M,N分别为BC,PA的中点,且PA=AB=2.
(Ⅰ)证明:BC⊥平面AMN;
(Ⅱ)求三棱锥N-AMC的体积;
(Ⅲ)在线段PD上是否存在一点E,使得NM∥平面ACE;若存在,求出PE的长;若不存在,说明理由.
taky67922422 1年前 已收到1个回答 举报

好帖子才破例回帖 春芽

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解题思路:(I)要证线与面垂直,只要证明线与面上的两条相交线垂直,找面上的两条线,根据四边形是一个菱形,从菱形出发找到一条,再从PA⊥平面ABCD,得到结论.
(II)要求三棱锥的体积,首先根据所给的体积确定用哪一个面做底面,会使得计算简单一些,选择三角形AMC,做出底面面积,利用体积公式得到结果.
(III)对于这种是否存在的问题,首先要观察出结论,再进行证明,根据线面平行的判定定理,利用中位线确定线与线平行,得到结论.

(Ⅰ)证明:∵ABCD为菱形,
∴AB=BC
又∠ABC=60°,
∴AB=BC=AC,
又M为BC中点,∴BC⊥AM
而PA⊥平面ABCD,BC⊂平面ABCD,∴PA⊥BC
又PA∩AM=A,∴BC⊥平面AMN
(II)∵S△AMC=
1
2AM•CM=
1

3×1=

3
2
又PA⊥底面ABCD,PA=2,∴AN=1
∴三棱锥N-AMC的体积V=
1
3S△AMC•AN
=
1


3
2×1=

3
6
(III)存在点E,
取PD中点E,连接NE,EC,AE,
∵N,E分别为PA,PD中点,
∴NE


.
.
1
2AD
又在菱形ABCD中,CM


.
.
1
2AD
∴NE


.
.MC,即MCEN是平行四边形
∴NM∥EC,
又EC⊂平面ACE,NM⊄平面ACE
∴MN∥平面ACE,
即在PD上存在一点E,使得NM∥平面ACE,
此时PE=
1
2PD=

点评:
本题考点: 空间中直线与平面之间的位置关系;棱柱、棱锥、棱台的体积.

考点点评: 本题考查空间中直线与平面之间的位置关系,是一个非常适合作为高考题目出现的问题,题目包含的知识点比较全面,重点突出,是一个好题.

1年前

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