如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是菱形,点O是对角线AC与BD的交点,M是PD的中点,AB=2,∠BAD=60°.(1)求证:OM∥平面PAB;(2)求证:平面PBD⊥平

题目简介

如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是菱形,点O是对角线AC与BD的交点,M是PD的中点,AB=2,∠BAD=60°.(1)求证:OM∥平面PAB;(2)求证:平面PBD⊥平

题目详情

如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是菱形,点O是对角线ACBD的交点,MPD的中点,AB=2,∠BAD=60°.

(1)求证:OM∥平面PAB
(2)求证:平面PBD⊥平面PAC
(3)当四棱锥P-ABCD的体积等于时,求PB的长.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)证明∵在△PBD中,OM分别是BDPD的中点,∴OM是△PBD的中位线,∴OMPB.
OM⊄平面PABPB⊂平面PAB,∴OM∥平面PAB.
(2)证明∵底面ABCD是菱形,∴BDAC.∵PA⊥平面ABCDBD⊂平面ABCD,∴PABD.又AC⊂平面PACPA⊂平面PACACPAA,∴BD⊥平面PAC.∵BD⊂平面PBD,∴平面PBD⊥平面PAC.
(3)解∵底面ABCD是菱形,AB=2,∠BAD=60°,
S菱形ABCD=2××AB×AD×sin 60°=2×2×=2.
∵四棱锥P-ABCD的高为PA,∴×2×PA,解得PA.又∵PA⊥平面ABCDAB⊂平面ABCD,∴PAAB.在Rt△PAB中,PB.

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