（2014•宜春模拟）如图，在四棱锥P-ABCD中，侧棱PA丄底面ABCD底面ABCD为矩形，E为PD上一点，AD=2AB=2AP=2，PE=2DE．（I）若F为PE的中点，求证BF∥平面ACE；（Ⅱ）求三棱锥P-ACE的体积．

Question

（2014•宜春模拟）如图，在四棱锥P-ABCD中，侧棱PA丄底面ABCD底面ABCD为矩形，E为PD上一点，AD=2AB=2AP=2，PE=2DE．
（I）若F为PE的中点，求证BF∥平面ACE；
（Ⅱ）求三棱锥P-ACE的体积．

Answer 1

（I）若F为PE的中点，由于底面ABCD为矩形，E为PD上一点，AD=2AB=2AP=2，PE=2DE，故E、F都是线段PD的三等分点．
设AC与BD的交点为O，则OE是△BDF的中位线，故有BF∥OE，而OE在平面ACE内，BF不在平面ACE内，故BF∥平面ACE．
（II）由于侧棱PA丄底面ABCD，且ABCD为矩形，故有CD⊥PA，CD⊥AD，故CD⊥平面PAE，．
三棱锥P-ACE的体积V_P-ACE=V_C-PAE=(1)/(3)S_△PAE•CD=(1)/(3)•（(2)/(3)•S_△PAD）•AB=(1)/(3)（(2)/(3)•(1)/(2)•PA•PD）•AB=(1)/(9)•PA•PD•AB=(1)/(9)•1•2•1=(2)/(9)．