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2021年高考数学乙卷-文18

  2022-05-03 08:12:41  

18.(12分)如图,四棱锥PABCD的底面是矩形,PD底面ABCDMBC的中点,且PBAM
(1)证明:平面PAM平面PBD
(2)若PD=DC=1,求四棱锥PABCD的体积.

分析:(1)通过线面垂线即可证明;即只需证明AM平面PBD
(2)根据PD底面ABCD,可得PD即为四棱锥PABCD的高,利用体积公式计算即可.
(1)证明:PD底面ABCDAM平面ABCD
PDAM
PBAM
PDPB=PPBPD平面PBD
AM平面PBD
AM平面PAM
平面PAM平面PBD
(2)
解:由PD底面ABCD
PD即为四棱锥PABCD的高,ΔDPB是直角三角形;
ABCD底面是矩形,PD=DC=1MBC的中点,且PBAM
AD=BC=2a,取CP的中点为F.作EFCD交于E

连接MFAFAE
可得MF//PBEF//DP
那么AMMF.且EF=12AE=AD2+ED2=14+4a2AM=AB2+BM2=a2+1
AF=EF2+AE2
ΔDPB是直角三角形,
根据勾股定理:BP=2+4a2,则MF=2+4a22
ΔAMF是直角三角形,
可得AM2+MF2=AF2
解得a=22
底面ABCD的面积S=2
则四棱锥PABCD的体积V=13hS=13×1×2=23

点评:本题考查平面与平面垂直的判定,考查空间想象能力与思维能力,体积计算,考查运算求解能力,是中档题.

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