典例1 某高速公路收费站入口处的安全标识墩如图1所示,墩的上半部分是正四棱锥P-EFGH,下半部分是长方体ABCD-EFGH.图2、图3分别是该标识墩的主视图和俯视图.
(1)请画出该安全标识墩的左视图;
(2)求该安全标识墩的体积;
(3)证明:直线BD⊥平面PEG.
[思路分析] (1)结合几何体的结构及所给的主视图和俯视图画出左视图;
(2)解题时先把三视图中的数据还原到几何体中,然后把几何体的体积转化为正四棱锥和长方体的体积来求解.
(3)把证BD⊥平面PEG转化为证HF⊥平面PEG,只需证HF与平面PEG中的两条相交直线垂直即可.
[解析] (1)左视图同主视图(略).
(2)该安全标识墩的体积为V=VP-EFGH+VABCD-EFGH
=×402×60+402×20=32 000+32 000
=64 000(cm3).
(3)如图,连接EG、HF及BD,EG与HF相交于O点,连接PO,由正四棱锥的性质可知,PO⊥平面EFGH,
∴PO⊥HF.
又∵EG⊥HF,
∴HF⊥平面PEG.
又∵BD∥HF,∴BD⊥平面PEG.