1、1如图所示,在三棱柱ABCA1B1C1中,侧棱AA1底面ABC,ABBC,D为AC的中点,AA1AB2,BC3.(1)求证:AB1平面BC1D;(2)求AB1与BD所成角的余弦值2(2019广东省化州模拟)如图,在四棱锥PABCD中,四边形ABCD是正方形,PD平面ABCD,且PDAD4,点E为线段PA的中点(1)求证:PC平面BDE;(2)求三棱锥EBCD的体积3.如图,四棱锥PABCD中,PA底面ABCD,ABAD,ABDC,E,F分别为PC,DC的中点,PADC2AB2AD2.(1)证明:平面PAD平面EBF;(2)求三棱锥PBED的体积4(2020河北衡水模拟)如图,四棱锥PABCD中
2、,底面ABCD为矩形,F是AB的中点,E是PD的中点(1)证明:PB平面AEC;(2)在PC上求一点G,使FG平面AEC,并证明你的结论答案精析1(1)证明如图,连接B1C,设B1C与BC1相交于点O,连接OD.四边形BCC1B1是平行四边形点O为B1C的中点D为AC的中点,OD为AB1C的中位线,ODAB1,OD平面BC1D,AB1平面BC1D,AB1平面BC1D.(2)解由(1)可知,ODB为AB1与BD所成的角或其补角,在RtABC中,D为AC的中点,则BD,同理可得,OB,且ODAB1,在OBD中,cosODB,AB1与BD所成角的余弦值为.2.(1)证明连接AC交BD于O,连接EO.
3、四边形ABCD是正方形,在PAC中,O为AC中点,又E为PA的中点,EOPC.又PC平面BDE,EO平面BDE.PC平面BDE.(2)解取AD的中点F,连接EF.则EFPD且EFPD2.PD平面ABCD,EF平面ABCD,EF就是三棱锥EBCD的高在正方形ABCD中,SBCD428.V三棱锥EBCDSBCDEF82.3.(1)证明由已知F为CD的中点,且CD2AB,所以DFAB,因为ABCD,所以ABDF,所以四边形ABFD为平行四边形,所以BFAD,又因为BF平面APD,AD平面APD,所以BF平面PAD.在PDC中,因为E,F分别为PC,CD的中点,所以EFPD,因为EF平面APD,PD平
4、面APD,所以EF平面APD,因为EFBFF,EF,BF平面BEF,所以平面APD平面BEF.(2)解由已知E为PC的中点,VPBDC2VEBDC又因为VPBDEVPBDCVEBDC,所以VPBDEVPBDC,因为SBDC121,VPBDCSBDCAP12,所以VPBDE.4(1)证明如图,连接BD,设BD与AC的交点为O,连接EO.因为四边形ABCD为矩形,所以O为BD的中点,又因为E为PD的中点,所以EOPB,因为EO平面AEC,PB平面AEC,所以PB平面AEC.(2)解PC的中点G,即为所求的点证明如下:如图,连接GE,FG,因为E为PD的中点,G为PC的中点,所以GECD且GECD,因为F为AB的中点,且四边形ABCD为矩形,所以FACD且FACD,则FAGE且FAGE,所以四边形AFGE为平行四边形,FGAE,因为FG平面AEC,AE平面AEC,所以FG平面AEC.