在五棱锥P-ABCDE中,PA⊥平面ABCDE,AB‖CD,AC‖ED,AE‖BC, AB=2√2,∠ABC=45°,B

问题描述:

在五棱锥P-ABCDE中,PA⊥平面ABCDE,AB‖CD,AC‖ED,AE‖BC, AB=2√2,∠ABC=45°,BC=2AE=4,三角形PAB是等腰三角形. (Ⅰ)求证:平面PCD⊥平面PAC; (Ⅱ)求直线PB与平面PCD所成角的大小; (Ⅲ)求四棱锥P-ACDE的体积.

1个回答 分类:综合 2014-12-12

问题解答:

我来补答
所以在△ABC中,由余弦定理得:AC2=(22)2+42-2×22×4cos45°=8,解得 AC=22,
所以AB2+AC2=8+8=16=BC2,即AB⊥AC,
又PA⊥平面ABCDE,所以PA⊥AB,
又PA∩AC=A,所以AB⊥平面PAC,又AB∥CD,所以CD⊥平面PAC,
又因为CD⊂平面PCD,所以平面PCD⊥平面PAC;
:(Ⅱ)因为△PAB为等腰三角形,所以 PA=AB=22,PB=PA2+PB2=4
又AB∥CD,所以点B到平面PCD的距离等于点A到平面PCD的距离.
由CD⊥平面PAC,在Rt△PAC中,PA=22,AC=22,所以PC=4.
故PC边上的高为2,即点A到平面的距离,即点点B到平面PCD的距离为2.
设直线PB与平面PCD所成的角为θ,则 sinθ=hPB=24=12,
又 θ∈[0,π/2],所以 θ=π/6.
(Ⅲ)由(Ⅰ)知CD⊥平面PAC,所以CD⊥AC,又AC∥ED,所以四边形ACDE是直角梯形,又容易求得 DE=2,AC= 22,所以四边形ACDE的面积为 12(2+22)×2=3,所以四棱锥P-ACDE的体积为 13×22×3= 22
 
 
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