稿件来源:高途
| 8.6.2 直线与平面垂直题目答案及解析如下,仅供参考!
必修二
第八章 立体几何初步
8.6 空间直线、平面的垂直
8.6.2 直线与平面垂直
如图,在四棱锥$P-ABCD$中,$PD\perp$平面$ABCD$,底面$ABCD$是正方形,$AC$与$BD$交于点$O$.
$(1)$求证:$AC\perp$平面$PBD$.
$(2)$若$PD=AD=2$,求四棱锥$P-ABCD$的表面积.
$(1)$证明见解析;
$(2)$$8+4\\sqrt{2}$
"]]$(1)$$\because $ 四边形$ABCD$是正方形,
$\therefore AC\perp BD$,
$\because PD\perp$平面$ABCD$,$AC\subset$平面$ABCD$,
$\therefore AC\perp PD$,又$BD\cap PD=D$,$BD$,$PD\subset$平面$PBD$,
$\therefore AC\perp$平面$PBD$;
$(2)$$\because PD\perp$平面$ABCD$,$AD$,$AB$,$BC$,$CD\subset$平面$ABCD$,
$\therefore PD\perp AD$,$PD\perp CD$,$PD\perp AB$,$PD\perp BC$,
$\because PD\perp AB$,$AB\perp AD$,$PD\cap AD=D$,$PD$,$AD\subset$平面$PAD$,
$\therefore AB\perp$平面$PAD$,又$PA\subset$平面$PAD$,
$\therefore AB\perp PA$,
$\because PD\perp BC$,$BC\perp CD$,$PD\cap CD=D$,$PD$,$CD\subset$平面$PCD$,
$\therefore BC\perp$平面$PCD$,又$PC\subset$平面$PCD$,
$\therefore BC\perp PC$,
$\because $ 四边形$ABCD$为正方形,$AD=2$,
$\therefore AB=BC=CD=2$,
又$PD=2$,$PD\perp AB$,$AB\perp AD$,
$\therefore PA=PC=2\sqrt{2}$,
$\therefore \triangle PAD$的面积${S}_{1}=\dfrac{1}{2}\times 2\times 2=2$,$\triangle PCD$的面积${S}_{2}=\dfrac{1}{2}\times 2\times 2=2$,
$\triangle PAB$的面积${S}_{3}=\dfrac{1}{2}\times 2\times 2\sqrt{2}=2\sqrt{2}$,$\triangle PCB$的面积${S}_{4}=\dfrac{1}{2}\times 2\times 2\sqrt{2}=2\sqrt{2}$,
又正方形$ABCD$的面积$S_{5}=4$,
$\therefore $ 四棱锥$P-ABCD$的表面积$S=8+4\sqrt{2}$.
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