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在三棱锥P-ABC中 △PAC和△PBC都是边长为的等边三角形 AB=2 O D分别是AB PB的中

时间:2021-10-13 04:47:37

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在三棱锥P-ABC中 △PAC和△PBC都是边长为的等边三角形 AB=2 O D分别是AB PB的中

问题补充:

在三棱锥P-ABC中,△PAC和△PBC都是边长为的等边三角形,AB=2,O,D分别是AB,PB的中点.

(1)求证:OD∥平面PAC;

(2)求证:PO⊥平面ABC;

(3)求三棱锥P-ABC的体积.

答案:

解:(1)∵O,D分别为AB,PB的中点,∴OD∥PA

又PA?平面PAC,OD?平面PAC

∴OD∥平面PAC.…(4分)

(2)如图,连接OC

∵,O为AB中点,AB=2,

∴OC⊥AB,且OC==1.

同理,PO⊥AB,PO=1.…(6分)

又∵,

∴PC2=2=OC2+PO2,得∠POC=90°.

∴PO⊥OC.

∵OC、AB?平面ABC,AB∩OC=O,

∴PO⊥平面ABC.…(8分)

(3)∵PO⊥平面ABC,∴OP为三棱锥P-ABC的高,

结合OP=1,得棱锥P-ABC的体积为.?…(12分)

解析分析:(1)由三角形中位线定理,得出OD∥PA,结合线面平行的判定定理,可得OD∥平面PAC;(2)等腰△PAB和等腰△CAB中,证出PO=OC=1,而PC=,由勾股定理的逆定理,得PO⊥OC,结合PO⊥AB,可得PO⊥平面ABC;(3)由(2)易知PO是三棱锥P-ABC的高,算出等腰△ABC的面积,再结合锥体体积公式,可得三棱锥P-ABC的体积.

点评:本题给出特殊三棱锥,求证线面平行、线面垂直并求锥体体积,考查了线面平行、线面垂直的判定与性质和锥体体积公式等知识,属于中档题.

在三棱锥P-ABC中 △PAC和△PBC都是边长为的等边三角形 AB=2 O D分别是AB PB的中点.(1)求证:OD∥平面PAC;(2)求证:PO⊥平面ABC;(

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