Question

如圖，已知三棱錐A-BPC中，AP⊥PC，AC⊥BC，M為AB中點(diǎn)，D為PB中點(diǎn)，且△PMB為正三角形．
（1）求證：DM∥平面APC；
（2）求證：平面ABC⊥平面APC；
（3）若BC=4，AB=20，求三棱錐D-BCM的體積．

Answer 1

分析：（1）要證DM∥平面APC，只需證明MD∥AP（因?yàn)锳P?面APC）即可．
（2）在平面ABC內(nèi)直線(xiàn)AP⊥BC，BC⊥AC，即可證明BC⊥面APC，從而證得平面ABC⊥平面APC；
（3）因?yàn)锽C=4，AB=20，求出三棱錐的高，即可求三棱錐D-BCM的體積．

解答：證明：（I）由已知得，MD是△ABP的中位線(xiàn)
∴MD∥AP∵M(jìn)D?面APC，AP?面APC
∴MD∥面APC；（4分）

（II）∵△PMB為正三角形，D為PB的中點(diǎn)
∴MD⊥PB，∴AP⊥PB又∵AP⊥PC，PB∩PC=P
∴AP⊥面PBC（6分）∵BC?面PBC∴AP⊥BC
又∵BC⊥AC，AC∩AP=A∴BC⊥面APC，（8分）
∵BC?面ABC∴平面ABC⊥平面APC；（10分）

（III）由題意可知，MD⊥面PBC，
∴MD是三棱錐D-BCM的高，
∴VM-DBC=

1

3

Sh=10

7

．（14分）

點(diǎn)評(píng)：本題考查直線(xiàn)與平面的平行，三棱錐的體積，平面與平面垂直的判定，是中檔題．