如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,∠DAB=60°,AB=2AD,PD⊥底面ABCD,(Ⅰ)证明:PA⊥BD;(Ⅱ)设PD=AD=1,求棱锥D-PBC的高.-高三数学
解:(Ⅰ)因为∠DAB=60°,AB=2AD,由余弦定理得,从而BD2+AD2=AB2,故BD⊥AD,又PD⊥底面ABCD,可得BD⊥PD,所以BD⊥平面PAD,故 PA⊥BD。(Ⅱ)如图,作DE⊥PB,垂足为E,已知PD⊥底面ABCD,则PD⊥BC。由(Ⅰ)知BD⊥AD,又BC∥AD,所以BC⊥BD,故BC⊥平面PBD,BC⊥DE,则DE⊥平面PBC,由题设知,PD=1,则BD=,PB=2,根据BE·PB=PD·BD,得DE=,即棱锥D-PBC的高为。
题目简介
如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,∠DAB=60°,AB=2AD,PD⊥底面ABCD,(Ⅰ)证明:PA⊥BD;(Ⅱ)设PD=AD=1,求棱锥D-PBC的高.-高三数学
题目详情
(Ⅰ)证明:PA⊥BD;
(Ⅱ)设PD=AD=1,求棱锥D-PBC的高.
答案
解:(Ⅰ)因为∠DAB=60°,AB=2AD,由余弦定理得
,
,PB=2,
,
。
从而BD2+AD2=AB2,故BD⊥AD,
又PD⊥底面ABCD,
可得BD⊥PD,
所以BD⊥平面PAD,
故 PA⊥BD。
(Ⅱ)如图,作DE⊥PB,垂足为E,
已知PD⊥底面ABCD,则PD⊥BC。
由(Ⅰ)知BD⊥AD,又BC∥AD,所以BC⊥BD,
故BC⊥平面PBD,BC⊥DE,
则DE⊥平面PBC,
由题设知,PD=1,则BD=
根据BE·PB=PD·BD,得DE=
即棱锥D-PBC的高为