如图在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,PA⊥底面ABCD,垂足为点A,PA=AB=2,点M,N分别是PD,PB的中点.(I)求证:PB∥平面ACM;(II)求证:MN⊥平面PAC;(III

题目简介

如图在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,PA⊥底面ABCD,垂足为点A,PA=AB=2,点M,N分别是PD,PB的中点.(I)求证:PB∥平面ACM;(II)求证:MN⊥平面PAC;(III

题目详情

如图在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,PA⊥底面ABCD,垂足为点A,PA=AB=2,点M,N分别是PD,PB的中点.
(I)求证:PB平面ACM;
(II)求证:MN⊥平面PAC;
(III)求四面体A-MBC的体积.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

证明:(I)连接AC,BD,AM,MC,MO,MN,且AC∩BD=O
∵点O,M分别是PD,BD的中点
∴MOPB,
∵PB⊄平面ACM,MO⊂平面ACM
∴PB平面ACM.…(4分)
(II)∵PA⊥平面ABCD,BD⊂平面ABCD
∴PA⊥BD
∵底面ABCD是正方形,∴AC⊥BD
又∵PA∩AC=A
∴BD⊥平面PAC…(7分)
在△PBD中,点M,N分别是PD,PB的中点,∴MNBD
∴MN⊥平面PAC.…(9分)
(III)∵VA-MBC=VM-ABC=class="stub"1
3
S△ABC•h
h=class="stub"1
2
PA
…(12分)
VA-MBC=class="stub"1
3
•class="stub"1
2
•AB•AD•class="stub"1
2
•PA=class="stub"2
3
.…(14分)

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