已知四棱錐P-ABCD的底面為菱形,PD⊥底面ABCD.
(1)求證:△PAB≌△PCB;
(2)求證:AC⊥PB;
(3)若PD=2
2
,AB=
5
,二面角A-BP-C為120°,求四菱錐P-ABCD的體積.
考點:與二面角有關的立體幾何綜合題,棱柱、棱錐、棱臺的體積
專題:綜合題,空間位置關系與距離,空間角
分析:(1)四棱錐P-ABCD的底面為菱形,PD⊥底面ABCD,可得PA=PC,AB=AC,即可證明:△PAB≌△PCB;
(2)證明:AC⊥平面PDB,即可證明AC⊥PB;
(3)若PD=2
2
,AB=
5
,二面角A-BP-C為120°,求出ABCD的面積,即可求出體積.
解答: (1)證明:∵四棱錐P-ABCD的底面為菱形,PD⊥底面ABCD,
∴PA=PC,AB=AC,
∵PB=PB,
∴△PAB≌△PCB;
(2)證明:∵四棱錐P-ABCD的底面為菱形,
∴AC⊥BD,
∴AC⊥PD,BD∩PD=D,
∴AC⊥平面PDB,
∵PB?平面PDB,
∴AC⊥PB;
(3)解:作AE⊥PB,連接CE,則CE⊥PB,
∴∠AEC=120°,
∵PD=2
2
,AB=
5
,
∴PA=
13
,PB=3
2

∴AE=
65
3
2
,
∴由余弦定理可得AC=
65
18
+
65
18
-2•
65
18
•(-
1
2
)
=
65
6

∴cos∠ABC=
5+5-
65
6
2•
5
5
=-
1
12
,
∴sin∠ABC=
143
12
,
∴SABCD=
5
143
12
,
∴四棱錐P-ABCD的體積V=
1
3
5
143
12
•2
2
=
5
286
18
點評:本題考查三角形全等的證明,考查線面垂直,考查體積的計算,考查學生分析解決問題的能力,屬于中檔題.
練習冊系列答案
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y
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B、當x=-1時,函數(shù)f(x)取得極大值
C、方程xf'(x)=0與f(x)=0均有三個實數(shù)根
D、當x=1時,函數(shù)f(x)取得極小值

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F1G
,
HP
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=0,則P的軌跡方程是
 

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x
x+1
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(1)求證:數(shù)列{
1
an
}
是等差數(shù)列;
(2)設bn=anan+1,記數(shù)列{bn}的前n項和為sn,求證:
1
2
sn
<1.

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x≥0
y≥0
2x+y≥1
,則
(x+1) 2+y 2
的最小值為(  )
A、
2
B、2
C、
3
5
5
D、
2
5
5

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