如圖,四棱錐P-ABCD中,底面ABCD為矩形,PD⊥底面ABCD,AD=PD=2,數(shù)學(xué)公式,E、F分別為CD、PB的中點(diǎn).
(1)求四面體P-ABC的體積;
(2)求異面直線EF與PD所成角的大。

解:由題意知
(1)∵PD⊥底面ABCD
∴PD是三棱錐P-ABC的高

=
即:四面體P-ABC的體積
(2)連接OF,OE
∵F、O分別是PB,DB的中點(diǎn)
∴在△PDB中,OF∥PD
∴∠EFO或其補(bǔ)角為異面直線EF與PD所成角
∵OF∥PD,PD⊥底面ABCD
∴OF⊥平面ABCD
又∵OF=1,OE=1
可知△FEO是以∠FOE為直角的等腰三角形
∴異面直線EF與PD所成角為45°.
分析:(1)因?yàn)镻D⊥底面ABCD,所以PD是三棱錐P-ABC的高,以△ABC為底面,根據(jù)椎體的體積公式可以計(jì)算出四面體P-ABC的體積;
(2)平行移動直線PD,使OF∥PD,變異面為共面,構(gòu)造直角三角形,在三角形EFO內(nèi)求其異面直線EF與PD所成角的大小.
點(diǎn)評:本題主要考查椎體的體積公式,及異面直線所成角的求法,此題關(guān)鍵是第二問中的異面直線所成角的作法,即“平移動直線,變異面為共面”的原則.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖,四棱錐P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC=60°,PA=AB=BC,
E是PC的中點(diǎn).求證:
(Ⅰ)CD⊥AE;
(Ⅱ)PD⊥平面ABE.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖,四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是直角梯形,AB∥CD,∠DAB=60°,AB=AD=2CD=2,側(cè)面PAD⊥底面ABCD,且△PAD為等腰直角三角形,∠APD=90°,M為AP的中點(diǎn).
(1)求證:AD⊥PB;
(2)求三棱錐P-MBD的體積.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖,四棱錐P-ABCD的底面ABCD是矩形,AB=2,BC=
2
,且側(cè)面PAB是正三角形,平面PAB⊥平面ABCD.
(1)求證:PD⊥AC;
(2)在棱PA上是否存在一點(diǎn)E,使得二面角E-BD-A的大小為45°,若存在,試求
AE
AP
的值,若不存在,請說明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖,四棱錐P-ABCD中,底面ABCD為矩形,PA⊥底面ABCD,且PA=AB=1,AD=
3
,點(diǎn)F是PB中點(diǎn).
(Ⅰ)若E為BC中點(diǎn),證明:EF∥平面PAC;
(Ⅱ)若E是BC邊上任一點(diǎn),證明:PE⊥AF;
(Ⅲ)若BE=
3
3
,求直線PA與平面PDE所成角的正弦值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖,四棱錐P-ABCD,PA⊥平面ABCD,ABCD是直角梯形,DA⊥AB,CB⊥AB,PA=2AD=BC=2,AB=2
2
,設(shè)PC與AD的夾角為θ.
(1)求點(diǎn)A到平面PBD的距離;
(2)求θ的大;當(dāng)平面ABCD內(nèi)有一個(gè)動點(diǎn)Q始終滿足PQ與AD的夾角為θ,求動點(diǎn)Q的軌跡方程.

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