如图,四棱锥P-ABCD的底面为等腰梯形,AB∥CD,AC⊥BD,垂足为H,PH是四棱锥的高。已知AB=,∠APB=∠ADB=60°。(1)证明:平面PAC⊥平面PBD;(2)求四棱锥P-ABCD的体

题目简介

如图,四棱锥P-ABCD的底面为等腰梯形,AB∥CD,AC⊥BD,垂足为H,PH是四棱锥的高。已知AB=,∠APB=∠ADB=60°。(1)证明:平面PAC⊥平面PBD;(2)求四棱锥P-ABCD的体

题目详情

如图,四棱锥P-ABCD的底面为等腰梯形,AB∥CD,AC⊥BD,垂足为H,PH是四棱锥的高。已知AB=,∠APB=∠ADB=60°。
(1)证明:平面PAC⊥平面PBD;
(2)求四棱锥P-ABCD的体积;
(3)求二面角P-AD-B的正切值。
题型:解答题难度:中档来源:湖北省模拟题

答案

解:(1)证明:因为PH是四棱锥P-ABCD的高,
所以AC⊥PH,
又AC⊥BD
所以AC⊥平面PBD,
又AC平面PAC
故平面PAC⊥平面PBD。
(2)因为四边形ABCD为等腰梯形,AB∥CD,AC⊥BD

所以
因为∠APB=∠ADB=60°
所以
HD=HC=1
所以
故等腰梯形ABCD的面积为

所以四棱锥的体积为
(3)如图,过H作HE⊥AD于E,连接PE,
∵PH是四棱锥的高,
∴PE⊥AD
∴∠PEH为二面角P-AD-B的平面角
在Rt△AHD中,



故二面角P-AD-B的正切值为2。

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