用空间向量做如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是等腰梯形,AD∥BC,AC⊥BD.(Ⅰ)证明:BD⊥PC;(Ⅱ)若AD=4,BC=2,直线PD与平面PAC所成的角为30°,求四棱锥P-ABCD的体积
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/24 07:42:55
用空间向量做如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是等腰梯形,AD∥BC,AC⊥BD.(Ⅰ)证明:BD⊥PC;(Ⅱ)若AD=4,BC=2,直线PD与平面PAC所成的角为30°,求四棱锥P-ABCD的体积
用空间向量做
如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是等腰梯形,AD∥BC,AC⊥BD.
(Ⅰ)证明:BD⊥PC;
(Ⅱ)若AD=4,BC=2,直线PD与平面PAC所成的角为30°,求四棱锥P-ABCD的体积
用空间向量做如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是等腰梯形,AD∥BC,AC⊥BD.(Ⅰ)证明:BD⊥PC;(Ⅱ)若AD=4,BC=2,直线PD与平面PAC所成的角为30°,求四棱锥P-ABCD的体积
设虚线交点为O,
以下都为向量.
(1)BD·PC=BD·(PA+AC)=BD·PA+BD·AC
(=(AD-AB)·PA=PA·AD-PA·AB)
=0
事实上,如法炮制,可知:PA,BD,AC两两正交.D垂直平面PAC于O.
(2)求|BD||AC||AP|/6
OA^2+OD^2=AD^2=16
OB^2+OC^2=BC^2=4
|OA|=|OD|
|OB|=|OC|(等腰梯形的对称性)
|PO|=sqrt(3)|OD|(∵Rt△POD中,∠DPO=30°)
AP^2+OA^2=OP^2=3*OD^2
法二:保持PD与平面PAC所成的角,将平面PAC按向量CB平移,得到一个有三条棱两两垂直的四面体,体积变为原来的3/2,底面是一个等腰直角三角形,斜边长=6.
体积=6*6/4*6
3/2体积=81