如图,在四棱锥P-ABCD中,底面为直角梯形,AD//BC,∠BAD=90°,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=AB=2BC=2a,M、N分别为PC、PB的中点。(1)求证:MN//平面PAD;(2)

题目简介

如图,在四棱锥P-ABCD中,底面为直角梯形,AD//BC,∠BAD=90°,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=AB=2BC=2a,M、N分别为PC、PB的中点。(1)求证:MN//平面PAD;(2)

题目详情

如图,在四棱锥P-ABCD中,底面为直角梯形,AD//BC,∠BAD=90°,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=AB=2BC=2a,M、N分别为PC、PB的中点。
(1)求证:MN//平面PAD;
(2)求证:PB⊥DM;
(3)求四棱锥P-ADMN的体积。
题型:解答题难度:中档来源:广东省模拟题

答案

证明:(1)因为M、N分别为PC、PB的中点,所以MN//BC,且
又因为AD//BC,所以MN//AD,
又AD平面PAD,MN平面PAD,
所以MN//平面PAD。
(2)因为AN为等腰DABP底边PB上的中线,所以AN⊥PB,
因为PA⊥平面ABCD,AD平面ABCD,所以AD⊥PA,
又因为AD⊥AB,且AB∩AP=A,所以AD⊥平面PAB,
又PB平面PAB,所以AD⊥PB,
因为AN⊥PB,AD⊥PB,且AN∩AD=A,
所以PB⊥平面ADMN,
又DM平面ADMN,所以PB⊥DM。
(3)解:由(1)和(2)可得四边形ADMN为直角梯形,
且∠DAN=90°,AD=2a,
所以
由(2)PB⊥平面ADMN,得PN为四棱锥P-ADMN的高,且
所以,

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