Question

6．如圖所示，在四棱錐P-ABCD中，AB⊥平面PAD，AB∥CD，PD=AD，E是PB的中點(diǎn)，F(xiàn)是DC上的點(diǎn)且DF=$\frac{1}{2}$AB，PH為△PAD中AD邊上的高．
（Ⅰ）證明：EF⊥平面PAB；
（Ⅱ）若PH=3，AD=$\sqrt{3}$，F(xiàn)C=1，求三棱錐E-BCF的體積．

Answer 1

分析 （I）取PA中點(diǎn)G，連結(jié)DG，F(xiàn)G．則FG$\stackrel{∥}{=}$DF，故四邊形EFDG是平行四邊形，于是DG∥EF，將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為證明DG⊥平面PAB即可；
（II）由AB⊥平面PAB得AB⊥AD，AB⊥PH，故而PH⊥平面ABCD，AD⊥CD，于是E到底面ABCD的距離為$\frac{1}{2}PH$，代入棱錐的體積公式計(jì)算即可．

解答 證明：（I）取PA中點(diǎn)G，連結(jié)DG，F(xiàn)G．
∵E，G是PB，PA的中點(diǎn)，
∴FG$\stackrel{∥}{=}$$\frac{1}{2}AB$，
又∵DF$\stackrel{∥}{=}\frac{1}{2}AB$，
∴FG$\stackrel{∥}{=}$DF，
∴四邊形EFDG是平行四邊形，
∴DG∥EF．
∵AB⊥平面PAD，DG?平面PAD，
∴AB⊥DG，
∵AD=PD，G是PA的中點(diǎn)，
∴DG⊥PA，
又PA?平面PAB，AB?平面PAB，PA∩AB=A，
∴DG⊥平面PAB，∵DG∥EF，
∴EF⊥平面PAB．
解：（II）∵AB⊥平面PAD，PH?平面PAD，AD?平面PAD，
∴AB⊥PH，AB⊥AD，
又AB∥CD，PH⊥AD，
∴PH⊥平面ABCD，S_△BCF=$\frac{1}{2}FC•AD$=$\frac{\sqrt{3}}{2}$．
∵E是PB的中點(diǎn)，
∴E到平面ABCD的距離h=$\frac{1}{2}PH$=$\frac{3}{2}$．
∴V_E-BFC=$\frac{1}{3}$S_△BCF•h=$\frac{1}{3}×\frac{\sqrt{3}}{2}×\frac{3}{2}$=$\frac{\sqrt{3}}{4}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了線面垂直的判定與性質(zhì)，棱錐的體積計(jì)算，屬于中檔題．