在正四棱錐S-ABCD中,底面邊長為a,側(cè)棱長為
2
a,P為側(cè)棱SD上的一點(diǎn)
(1)當(dāng)正面體ACPS的體積為
6
a3
18
時(shí),求
SP
PD
的值;
(2)在(1)的條件下,若E是SC的中點(diǎn),求證:BE∥平面APC.
考點(diǎn):直線與平面平行的判定,棱柱、棱錐、棱臺的體積
專題:綜合題,空間位置關(guān)系與距離
分析:(1)先求出△SAC的面積S△SAC,再由四面體ACPS的體積求出對應(yīng)的高h(yuǎn),由相似三角形求出
SP
PD
的比值;
(2)畫出圖形,取SP的中點(diǎn)F,利用平面BEF∥平面APC,證明BE∥平面APC.
解答: 解:(1)在正四棱錐S-ABCD中,底面邊長為a,側(cè)棱長為
2
a,
∴AC=SA=SC=
2
a;
∴S△SAC=
3
4
×(
2
a)
2
=
3
2
a2,
∵四面體ACPS的體積為
6
a3
18
,
1
3
•S△SAC•h=
6
a
3
18
,
∴h=
2
3
a;
又AC∩BD=O,
∴OD=
2
2
a;
SP
h
=
SD
OD
=
2
a
2
a
2
=2,
∴SP=2h=
2
2
a
3

∴PD=SD-SP=
2
a-
2
2
a
3
=
2
a
3
,
SP
PD
=2;
(2)證明:在(1)的條件下,∵E是SC的中點(diǎn),

連接OP,
取SP的中點(diǎn)F,連接EF、BF,如圖所示;
∵P我DF的中點(diǎn),O為BD的中點(diǎn),∴OP∥BF;
同理,CP∥EF,
且BF∩EF=F,OP∩CP=P,
∴平面BEF∥平面APC,
又BE?平面BEF,∴BE∥平面APC.
點(diǎn)評:本題考查了空間中的平行與垂直關(guān)系的應(yīng)用問題,也考查了證明與邏輯推理能力以及空間想象能力,是綜合性題目.
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A、
a-1
a+1
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a+1
a-1
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3
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