如图所示,在四棱锥P-ABCD中,AB⊥平面PAD,AB∥CD,PD=AD,E是PB的中点,F是CD上的点且DF=1/2AB,PH为△PAD中AD边上的高. (1)证明:PH⊥平面ABCD; (2)若PH=1,AD=2,FC=1,求三棱锥E

问题描述:

如图所示,在四棱锥P-ABCD中,AB⊥平面PAD,AB∥CD,PD=AD,E是PB的中点,F是CD上的点且DF=

1
2
AB,PH为△PAD中AD边上的高.

(1)证明:PH⊥平面ABCD;
(2)若PH=1,AD=
2
,FC=1,求三棱锥E-BCF的体积;
(3)证明:EF⊥平面PAB.

(1)证明:∵AB⊥平面PAD,
∴PH⊥AB,
∵PH为△PAD中AD边上的高,
∴PH⊥AD,
∵AB∩AD=A,
∴PH⊥平面ABCD.
(2)如图,连接BH,取BH中点G,连接EG,
∵E是PB的中点,
∴EG∥PH,
∵PH⊥平面ABCD,
∴EG⊥平面ABCD,
EG=

1
2
PH=
1
2

VE−BCF
1
3
S△BCF•EG=
1
3
1
2
•FC•AD•EG
=
2
12

(3)证明:如图,取PA中点M,连接MD,ME,
∵E是PB的中点,
∴ME
.
.
1
2
AB

DF
.
.
1
2
AB

∴ME
.
.
DF,
∴四边形MEDF是平行四边形,
∴EF∥MD,
∵PD=AD,∴MD⊥PA,
∵AB⊥平面PAD,∴MD⊥AB,
∵PA∩AB=A,∴MD⊥平面PAB,
∴EF⊥平面PAB.