考点31直线、平面平行的判定及其性质一、简答题1
(2017·全国乙卷文科·T18)如图,在四棱锥PABCD中,AB∥CD,且∠BAP=∠CDP=90°
(1)证明:平面PAB⊥平面PAD
(2)若PA=PD=AB=DC,∠APD=90°,且四棱锥PABCD的体积为,求该四棱锥的侧面积
【命题意图】本题主要考查空间位置关系的证明,空间几何体的体积及侧面积的计算
【解析】(1)因为∠BAP=90°,所以AB⊥PA,因为∠CDP=90°,所以CD⊥PD,因为AB∥CD,所以AB⊥PD,又PA∩PD=P,所以AB⊥平面PAD,因为AB⊂平面PAB,所以平面PAB⊥平面PAD
(2)在平面PAD内作PE⊥AD,垂足为点E
由(1)知,AB⊥平面PAD,故AB⊥PE,可得PE⊥平面ABCD
设AB=x,则由已知可得AD=x,PE=x
故四棱锥PABCD的体积VPABCD=AB·AD·PE=x3
由题设得x3=,故x=2
从而PA=PD=2,AD=BC=2,PB=PC=2
可得四棱锥PABCD的侧面积为PA·PD+PA·AB+PD·DC+BC2sin60°=6+2