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如图.已知四棱锥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.(Ⅰ)证明:平面PAC⊥平面PBD,(Ⅱ)若.∠APB=∠ADB=60°.求四棱锥P-ABCD的体积.

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 16:16:25分类:高中数学题库

如图,已知四棱锥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.
(Ⅰ)证明:平面PAC⊥平面PBD;
(Ⅱ)若数学公式,∠APB=∠ADB=60°,求四棱锥P-ABCD的体积.在线课程解:
(1)因为PH是四棱锥P-ABCD的高.
所以AC⊥PH,又AC⊥BD,PH,BD都在平PHD内,且PH∩BD=H.
所以AC⊥平面PBD.
故平面PAC⊥平面PBD(6分)
(2)因为ABCD为等腰梯形,AB∥CD,AC⊥BD,AB=
所以HA=HB=
因为∠APB=∠ADB=60°
所以PA=PB=,HD=HC=1.
可得PH=
等腰梯形ABCD的面积为S=ACxBD=2+(9分)
所以四棱锥的体积为V=×(2+)×=.(12分)
分析:(Ⅰ)要证平面PAC⊥平面PBD,只需证明平面PAC内的直线AC,垂直平面PBD内的两条相交直线PH,BD即可.
(Ⅱ),∠APB=∠ADB=60°,计算等腰梯形ABCD的面积,PH是棱锥的高,然后求四棱锥P-ABCD的体积.
点评:本题考查平面与平面垂直的判定,棱柱、棱锥、棱台的体积,考查空间想象能力,计算能力,推理能力,是中档题.