Question

（2013•蘭州一模）如圖，在四棱錐P-ABCD中，PA⊥平面ABCD，底面ABCD是菱形，AB=2，∠BAD=60°．
（Ⅰ）求證：BD⊥平面PAC；
（Ⅱ）若PA=AB，求棱錐C-PBD的高．

Answer 1

分析：（Ⅰ）利用線面垂直的判定定理證明BD⊥平面PAC；
（Ⅱ）利用等積法求棱錐C-PBD的高．

解答：解：（Ⅰ）證明：因?yàn)樗倪呅蜛BCD是菱形，所以AC⊥BD．
又因?yàn)镻A⊥平面ABCD，所以PA⊥BD．
又PA∩AC=A，所以BD⊥平面PAC．…（6分）
（Ⅱ）解：∵V_C-PBD=V_P-CBD，設(shè)棱錐C-PBD的高為h，
∴

1

3

h?S△PBD=

1

3

PA?S△CBD   …（8分）
∵PA=AB，AB=2，∠BAD=60°，
∴PB=PD=2

2

，BD=2
∴S△PBD=

1

2

BD?

PB2-( 1 2 BD)2

=

7

，S△CBD=

1

2

BD?

1

2

AC=

3

，…（10分）
∴h=

PA?S△CBD

S△PBD

=

2 21

7

．
即棱錐C-PBD的高為

2 21

7

．…（12分）

點(diǎn)評：本題主要考查空間線面垂直的判定以及空間距離的求法，利用相應(yīng)的判定定理是解決本題的關(guān)鍵．