题目内容
如图,四棱锥P-ABCD的底面ABCD是边长为2的菱形,∠BAD=60°,已知PB=PD=2,PA=
.
(1)证明:PC⊥BD;
(2)若E为PA的中点,求三棱锥P-BCE的体积.
(1)证明:PC⊥BD;
(2)若E为PA的中点,求三棱锥P-BCE的体积.
(1)见解析(2)
(1)证明:连接AC,交BD于点O,连接PO.
因为底面ABCD是菱形,所以AC⊥BD,BO=DO.
由PB=PD知,PO⊥BD.
又因为PO∩AC=O,所以BD⊥平面APC.
又PC?平面APC,因此BD⊥PC.

(2)因为E是PA的中点,
所以V三棱锥P-BCE=V三棱锥C-PEB=
V三棱锥C-PAB=
V三棱锥B-APC.
由PB=PD=AB=AD=2知,△ABD≌△PBD.
因为∠BAD=60°,
所以PO=AO=
,AC=2
,BO=1.
又PA=
,所以PO2+AO2=PA2,所以PO⊥AC,
故S△APC=
PO·AC=3.
由(1)知,BO⊥平面APC,
因此V三棱锥P-BCE=
V三棱锥B-APC=
·
·BO·S△APC=
.
因为底面ABCD是菱形,所以AC⊥BD,BO=DO.
由PB=PD知,PO⊥BD.
又因为PO∩AC=O,所以BD⊥平面APC.
又PC?平面APC,因此BD⊥PC.
(2)因为E是PA的中点,
所以V三棱锥P-BCE=V三棱锥C-PEB=
由PB=PD=AB=AD=2知,△ABD≌△PBD.
因为∠BAD=60°,
所以PO=AO=
又PA=
故S△APC=
由(1)知,BO⊥平面APC,
因此V三棱锥P-BCE=
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