Question

（本小題滿分12分）

如圖1，在三棱錐P－A.BC中，PA.⊥平面A.BC，A.C⊥BC，D為側(cè)棱PC上一點(diǎn)，它的正(主)視圖和側(cè)(左)視圖如圖2所示．

(1) 證明：A.D⊥平面PBC；

(2) 求三棱錐D－A.BC的體積；

(3) 在∠A.CB的平分線上確定一點(diǎn)Q，使得PQ∥平面A.BD，并求此時(shí)PQ的長．

 

Answer 1

【答案】

（1）見解析

(2)   ;

(3)

【解析】本題考查由三視圖求面積、體積，直線與平面平行的性質(zhì)，直線與平面垂直的判定，考查空間想象能力，邏輯思維能力，計(jì)算能力，是中檔題

（Ⅰ）證明AD垂直平面PBC內(nèi)的兩條相交直線PC、BC，即可證明AD⊥平面PBC；

（Ⅱ）求出三棱錐的底面ABC的面積，求出高BC，再求三棱錐D-ABC的體積；

（Ⅲ）取AB的中點(diǎn)O，連接CO并延長至Q，使得CQ=2CO，點(diǎn)Q即為所求，證明PQ平行平面ABD內(nèi)的直線OD，即可證明PQ∥平面ABD，在直角△PAQ中，求此時(shí)PQ的長．

(2)      

…… 8分

(3)取A.B的中點(diǎn)O，連接CO并延長至Q，使得CQ＝2CO，連接PQ，OD，點(diǎn)Q即為所求．

因?yàn)镺為CQ的中點(diǎn)，D為PC的中點(diǎn)，  PQ∥OD,

 PQ平面A.BD, OD平面A.BD        PQ∥平面A.BD

連接A.Q,BQ,

四邊形A.CBQ的對(duì)角線互相平分， 且A.C=BC,A.CBC,   

四邊形A.CBQ為正方形，CQ即為∠A.CB的平分線       

又A.Q=4，PA.平面A.BC