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如图,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥底面ABCD,且底面ABCD为正方形,AD=PD=2,E,F,G分别为PC,PD,CB的中点.

(1)求证:AP∥平面EFG;

(2)求二面角G-EF-D的大小;

(3)求三棱锥C-PAB的体积.

答案:
解析:

  解:(1)证法1,连接交于点,连接,如图所示:

  分别为的中点,.同理

  四边形是平行四边形.

  平面又在中,分别为

  的中点,平面平面平面,即平面(4分)

  证法2:如图,以为原点,以为方向向量建立空间直角坐标系

  则

  

  

  设平面的法向量为

  

  则

  

  又平面平面

  (2)解法1:取中点,连接,则

  又平面,又

  平面平面在平面上的射影.

  为所求二面角的平面角,在中,

  二面角的大小为.(5分)

  解法2:底面是正方形,平面

  平面向量是平面的一个法向量,又由(1)知平面的法向量

  

  二面角的平面角为

  (3)(3分)


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2
a

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12
AD.
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(2)求证:EF⊥CD;
(3)设PD=AD=a,求三棱锥B-EFC的体积.

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