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如图,四棱锥P-ABCD的底面是边长为a的正方形,PB⊥平面ABCD,M、N分别是AB、PC的中点.

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/28 20:50:11
如图,四棱锥P-ABCD的底面是边长为a的正方形,PB⊥平面ABCD,M、N分别是AB、PC的中点.

(1)求证:MN∥平面PAB;
(2)若平面PDA与平面ABCD成60°的二面角,
求该四棱锥的体积.
如图,四棱锥P-ABCD的底面是边长为a的正方形,PB⊥平面ABCD,M、N分别是AB、PC的中点.
(1)证明:取PB的中点O,连接ON,OA,
∵O,N分别是PB,PC的中点,
∴ON∥BC,ON=
1
2BC
又AD∥BC,AM=
1
2AD,
∴ON∥AM,ON=AM.
∴四边形MNOA为平行四边形.
∴MN∥AO
而MN⊄平面PAB,AO⊂平面PAB
∴MN∥平面PAB.
(2)∵PB⊥平面ABCD,AD⊂平面ABCD,
∴PB⊥AD,
又AB⊥AD,AB∩PB=B,
∴AD⊥面PAB,
∴AD⊥PA.
∴∠PAB为平面PDA与平面ABCD成二面角的平面角,
∴∠PAB=60°,
在RT△PBA中,PB=tan∠PAB•AB=
3a,
∴VP-ABCD=
1
3SABCD×PB=
1
3×a2×
3a=

3 a3
3