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如图.在三棱锥P-ABC中.△PAB是等边三角形.∠PAC=∠PBC=90°.(1)证明:AB⊥PC,(2)若PC=4.且平面PAC⊥平面PBC.求三棱锥P-ABC的体积.

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 17:31:06分类:高中数学题库

如图,在三棱锥P-ABC中,△PAB是等边三角形,∠PAC=∠PBC=90°.
(1)证明:AB⊥PC;
(2)若PC=4,且平面PAC⊥平面PBC,求三棱锥P-ABC的体积.在线课程解:(1)证明:因为△PAB是等边三角形,
∠PAC=∠PBC=90°,
PC=PC
所以Rt△PBC≌Rt△PAC,
可得AC=BC.
如图,取AB中点D,连接
PD、CD,
则PD⊥AB,CD⊥AB,
所以AB⊥平面PDC,
所以AB⊥PC.
(2)作BE⊥PC,垂足为E,连接AE.
因为Rt△PBC≌Rt△PAC,
所以AE⊥PC,AE=BE.
由已知,平面PAC⊥平面PBC,
故∠AEB=90°.
因为Rt△AEB≌Rt△PEB,
所以△AEB,△PEB,△CEB都是等腰直角三角形.
由已知PC=4,得AE=BE=2,
△AEB的面积S=2.
因为PC⊥平面AEB,
所以三棱锥P-ABC的体积
V=×S×PC=
分析:(1)利用△PAB是等边三角形,证明AC=BC.取AB中点D,连接PD、CD,通过证明AB⊥平面PDC,然后证明AB⊥PC.
(2)作BE⊥PC,垂足为E,连接AE.通过Rt△PBC≌Rt△PAC,Rt△AEB≌Rt△PEB,说明△AEB,△PEB,△CEB都是等腰直角三角形.然后求出三棱锥P-ABC的体积
点评:本小题主要考查空间线面关系、几何体的体积等知识,考查数形结合、化归与转化的数学思想方法,以及空间想象能力、推理论证能力和运算求解能力.是中档题.