(2017全国卷三文数19)如图,四面体ABCD中,ABC是正三角形,ADCD(1)证明:ACBD(2)已知ACD是直角三角形,ABBD若E为棱BD上与D不重合的点,且AEEC,求四面体ABCE与四面体ACDE的体积比
【答案】(1)取AC中点F,连接DFBF
ADDC,且F是AC中点DFAC。同理:BFAC在平面DFB中,DFBFFACDFB又BD面DFB,ACBD
(2)由题意,令ABBCACBD2a,即BF3a
CEAEF为AC中点,EF
1ACa2
在直角ACD中,DFa,BDF中有DF2BF2BD2DFBF
又EF
1VBDaE为BD中点ABCE12VACDE
(2017全国卷二文数18)如图,四棱锥PABCD中,侧面PAD为等边三角形且垂直于底面ABCD,
ABBC
1ADBADABC90。2
(1)证明:直线BC平面PAD(2)若PCD面积为27,求四棱锥PABCD的体积。【答案】(1)在平面ABCD内,因为BADABC90,所以BCAD,又因为BC平面PADAD平面PAD,所以直线BC平面PAD2取AD的中点M,连结PM,CM,由ABBC
1AD及BCAD,2
ABC90得四边形ABCM为正方形,则CMAD
因为侧面PAD为等边三角形且垂直于底面ABCD,面PAD面ABCDAD,所以PMAD,PM面ABCD,CM面ABCD,所以PMCM。
1
f设BCx,则CMx,CD2x,PM3x,PCPD2x,取CD中点N,连结PN,则
PNCD,所以PN
14x。21214x27,2
因为PCD面积为27,所以2x
解得x2(舍去),x2,于是ABBC2AD4PM23所以四棱锥PABCD的体积V
1224234332
(2017全国卷一文数18)如图,在四棱锥PABCD中,ABCD,且BAPCDP90.
(1)证明:平面PAB⊥平面PAD;(2)若PAPDABDC,APD90,且四棱锥PABCD的体积为【解析】(1)由已知∠BAP∠CDP90,得ABAP,CDPD.由于AB∥CD,故ABPD,从而AB平面PAD.又AB平面PAB,所以平面PAB平面PAD.
8,求该四棱锥的侧面积.3
(2)在平面PAD内作PEAD,垂足为E由(1)知,AB平面PAD,故ABPE,可得PE平面ABCD设ABx,则由已知可得AD
2x,PE
2x2
故四棱锥PABCD的体积VPABCD由题设得
11ABADPEx333
138x,故x233
2
f从而PAPD2,ADBC22,PBPC22可得四棱锥PABCD的侧面积为
1111PAPDPAABPDDCr