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如图.在四棱锥P-ABCD中.侧面PAD是正三角形.且与底面ABCD垂直.底面ABCD是边长为2的菱形.BAD=60°.N是PB中点.截面DAN交PC于M.(1)求证:AD∥MN,(2)求证:PB⊥平

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

如图,在四棱锥P-ABCD中,侧面PAD是正三角形,且与底面ABCD垂直,底面ABCD是边长为2的菱形,BAD=60°,N是PB中点,截面DAN交PC于M.
(1)求证:AD∥MN;
(2)求证:PB⊥平面ADMN;
(3)求三棱锥P-BCD的体积.在线课程解:(1)因为 AD∥BC,BC?平面PBC,所以 AD∥平面PBC,
因为 MN?平面ADMN,∴AD∥平面ADMN,N是PB中点,截面DAN交PC于M.AD,MN?平面ADMN,所以AD∥MN.

(2)取AD中点O,连接BO,PO,
所以AD⊥PO,易证AD⊥OB,
可得 AD⊥平面POB.
所以AD⊥PB,
又PB⊥AN,AD∩AN=A,∴PB⊥平面ADMN;
(3)由(2)可知PO⊥底面ABCD,所以PO为高,
分析:(1)先证AD∥平面PBC,后利用线面平行性质定理即可.
(2)取AD中点O,连接BO,PO,可证AD⊥平面POB.可得AD⊥PB,再利用PB⊥AN,即可得证.
(3)先证PO为高,
点评:本题考查直线 与平面垂直的判定,直线与直线平行,
棱锥的体积,考查空间想象能力,逻辑思维能力,是中档题.