(18)(本小题满分 12 分) 如图,四棱锥 P-A B…——2014 高考数学第 18 题答案解析

2014_退役省自主命题 (2014·文)

2014 全国 第 18 题 解答题 区分题
2014_退役省自主命题 (2014·文)

(18)(本小题满分 12 分)
如图,四棱锥 $P-A B C D$ 中,
$A P \perp$ 平面 $P C D, A D / / B C, A B=B C=\frac{1}{2} A D, E, F$ 分别为线段 $A D, P C$ 的中点.
(I)求证:$A P / /$ 平面 $B E F$ ;
(II)求证:$B E \perp$ 平面 $P A C$ .

完整解析 · 逐步详解

【解答】
(本小题满分 12 分)
如图,四棱锥 $P-A B C D$ 中,$A P \perp$ 平面 $P C D, A D / / B C, A B=B C=\frac{1}{2} A D, E, F$ 分别为线段 $A D, P C$ 的中点。
(I)求证:$A P / /$ 平面 $B E F$
(II)求证:$B E \perp$ 平面 $P A C$
【解析】:( I )连接 AC 交 BE 于点 O ,连接 OF ,不妨设 $\mathrm{AB}=\mathrm{BC}=1$ ,则 $\mathrm{AD}=2$
$\because A B=B C, A D / / B C, \therefore$ 四边形 ABCE 为菱形
$\because O, F$ 分别为 $A C, P C$ 中点,$\therefore O F / / A P$

又 $\because O F \subset$ 平面 $B E F, \therefore A P / /$ 平面 $B E F$
(II)$\because A P \perp$ 平面 $P C D, C D \subset$ 平面 $P C D, \therefore A P \perp C D$
$\because B C / / E D, B C=E D, \therefore B C D E$ 为平行四边形,$\therefore B E / / C D, \therefore B E \perp P A$
又 $\because A B C E$ 为菱形,$\therefore B E \perp A C$
又 $\because P A \cap A C=A, P A , A C \subset$ 平面 $P A C, \therefore B E \perp$ 平面 $P A C$

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