如图,四棱锥P-ABCD的底面是边长为a的正方形,PB⊥平面ABCD,M、N分别是AB、PC的中点.(1)求证:MN∥平

2025-05-23 23:07:04
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(1)证明:取PB的中点O,连接ON,OA,
∵O,N分别是PB,PC的中点,
∴ON∥BC,ON=

1
2
BC
又AD∥BC,AM=
1
2
AD,
∴ON∥AM,ON=AM.
∴四边形MNOA为平行四边形.
∴MN∥AO
而MN?平面PAB,AO?平面PAB
∴MN∥平面PAB.
(2)解:∵PB⊥平面ABCD,AD?平面ABCD,
∴PB⊥AD,
又AB⊥AD,AB∩PB=B,
∴AD⊥面PAB,
∴AD⊥PA.
∴∠PAB为平面PDA与平面ABCD成二面角的平面角,
∴∠PAB=60°,
在RT△PBA中,PB=tan∠PAB?AB=
3
a,
∴VP-ABCD=
1
3
SABCD×PB=
1
3
×a2×
3
a=
a3
3