问题 问答题

如图,在已知正三棱锥P-ABC的侧面是直角三角形,PA=6,顶点P在平面ABC内的正投影为点D,D在平面PAB内的正投影为点E,连接PE并延长交AB于点G。

(I)证明:G是AB的中点;

(II)图中作出点E在平面PAC内的正投影F(说明作法及理由),并求四面体PDEF的体积。

答案

参考答案:

(I)因为P在平面ABC内的正投影为D,所以AB⊥PD。

因为D在平面PAB内的正投影为E,所以AB⊥DE。

所以AB⊥平面PED,故AB⊥PG。

又由已知可得,PA=PB,从而G是AB的中点。

(II)在平面PAB内,过点E作PB的平行线交PA于点F,F即为E在平面PAC内的正投影。

理由如下:由已知可得PB⊥PA,PB⊥PC,又EF∥PB,所以EF⊥PA,EF⊥PC,因此EF⊥平面PAC,即点F为E在平面PAC内的正投影。

连结CG,因为P在平面ABC内的正投影为D,所以D是正三角形ABC的中心。

由(I)知,G是AB的中点,所以D在CG上,故CD=CG。

由题设可得PC⊥平面PAB,DE⊥平面PAB,所以DE∥PC,因此PE=PG,DE=PC。

由已知,正三菱锥的侧面是直角三角形且PA=6,可得DE=2,PE=

在等腰直角三角形EFP中,可得EF=PF=2,所以四面体PDEF的体积

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