题目内容
如图,在四棱锥中,底面为矩形,.
(1)求证,并指出异面直线PA与CD所成角的大小;
(2)在棱上是否存在一点,使得?如果存在,求出此时三棱锥与四棱锥的体积比;如果不存在,请说明理由.
(1);(2)详见解析.
解析试题分析:(1)要证明,只需证明面,利用面,推出,又因为矩形,得到,从而易证面;若证得面,显然与的角为直角;
(2)当点为中点时,与交于点0,易证,使面,利用体积的转化得到,,最终得到三棱锥与四棱锥的体积比.
试题解析:(1)∵,,
∴ 2分
∵四边形为矩形,∴,
又,∴ 4分
故,∴ 5分
PA与CD所成的角为 6分
(2)当点E为棱PD的中点时, 6分
下面证明并求体积比:
取棱PD的中点E,连接BD与AC相交于点O,连接EO.
∵四边形为矩形,∴O为BD的中点
又E为棱PD的中点,∴.
∵,
∴ 8分
当E为棱PD的中点时,,
又,∴
考点:1.线线垂直于线面垂直的证明;2.体积的转化.
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