$(1)$证明:在图中连接$DG$并延长交$PA$于点$E$,连接$BE$.由底面$ABCD$为梯形$,AB$∥$CD$,$CD=2AB$,$\therefore \triangle ABF\triangle CDF$,则$\frac{DF}{FB}=\frac{DC}{AB}=\frac{2}{1}$.又由$G$为$\triangle PAD$的重心,$\frac{DG}{GE}=\frac{2}{1}$,则$\frac{DF}{FB}=\frac{DG}{GE}=\frac{2}{1}$,所以$GF$∥$EB.$而$GF$⊄平面$PAB$,$EB\subset $平面$PAB$,所以$GF$∥平面$PAB$.$(2)$由$AP=PD$,$\angle APD=60^{\circ}$,则$\triangle PAD$为正三角形.又$AD=PD=DC$,$\angle ADC=60^{\circ}$.所以$\triangle ADC$为正三角形.因为平面$PAD\bot $平面$ABCD$,平面$PAD$⋂平面$ABCD=AD$,在$\triangle PAD$中,连接$PG$并延长交$AD$于点$M$,有$PM\bot AD$,所以$PM\bot $面$ABCD$.又$\frac{FC}{AF}=\frac{DF}{FB}=\frac{2}{1}$,则$V_{B-GFC}=V_{G-BFC}=\frac{2}{3}V_{G-ABC}$.因为$\angle DAC=\angle ACD=60^{\circ}=\angle CAB$,$AB=\sqrt{3}$,$AC=2\sqrt{3}$,所以$S_{△ABC}=\frac{1}{2}|AB|⋅|AC|⋅sin60{}°=\frac{3\sqrt{3}}{2}$.又$\triangle ADC$为正三角形,$AD=2\sqrt{3}$,则$PM=3$,$GM=1$,所以$V_{G-ABC}=\frac{1}{3}S_{△ABC}⋅|GM|=\frac{\sqrt{3}}{2}$,故$V_{B-GFC}=\frac{2}{3}V_{G-ABC}=\frac{\sqrt{3}}{3}$.
$(1)$证明:在图中连接$DG$并延长交$PA$于点$E$,连接$BE$.由底面$ABCD$为梯形$,AB$∥$CD$,$CD=2AB$,$\therefore \triangle ABF\triangle CDF$,则$\frac{DF}{FB}=\frac{DC}{AB}=\frac{2}{1}$.又由$G$为$\triangle PAD$的重心,$\frac{DG}{GE}=\frac{2}{1}$,则$\frac{DF}{FB}=\frac{DG}{GE}=\frac{2}{1}$,所以$GF$∥$EB.$而$GF$⊄平面$PAB$,$EB\subset $平面$PAB$,所以$GF$∥平面$PAB$.$(2)$由$AP=PD$,$\angle APD=60^{\circ}$,则$\triangle PAD$为正三角形.又$AD=PD=DC$,$\angle ADC=60^{\circ}$.所以$\triangle ADC$为正三角形.因为平面$PAD\bot $平面$ABCD$,平面$PAD$⋂平面$ABCD=AD$,在$\triangle PAD$中,连接$PG$并延长交$AD$于点$M$,有$PM\bot AD$,所以$PM\bot $面$ABCD$.又$\frac{FC}{AF}=\frac{DF}{FB}=\frac{2}{1}$,则$V_{B-GFC}=V_{G-BFC}=\frac{2}{3}V_{G-ABC}$.因为$\angle DAC=\angle ACD=60^{\circ}=\angle CAB$,$AB=\sqrt{3}$,$AC=2\sqrt{3}$,所以$S_{△ABC}=\frac{1}{2}|AB|⋅|AC|⋅sin60{}°=\frac{3\sqrt{3}}{2}$.又$\triangle ADC$为正三角形,$AD=2\sqrt{3}$,则$PM=3$,$GM=1$,所以$V_{G-ABC}=\frac{1}{3}S_{△ABC}⋅|GM|=\frac{\sqrt{3}}{2}$,故$V_{B-GFC}=\frac{2}{3}V_{G-ABC}=\frac{\sqrt{3}}{3}$.
$(1)$证明:在图中连接$DG$并延长交$PA$于点$E$,连接$BE$.由底面$ABCD$为梯形$,AB$∥$CD$,$CD=2AB$,$\therefore \triangle ABF\triangle CDF$,则$\frac{DF}{FB}=\frac{DC}{AB}=\frac{2}{1}$.又由$G$为$\triangle PAD$的重心,$\frac{DG}{GE}=\frac{2}{1}$,则$\frac{DF}{FB}=\frac{DG}{GE}=\frac{2}{1}$,所以$GF$∥$EB.$而$GF$⊄平面$PAB$,$EB\subset $平面$PAB$,所以$GF$∥平面$PAB$.$(2)$由$AP=PD$,$\angle APD=60^{\circ}$,则$\triangle PAD$为正三角形.又$AD=PD=DC$,$\angle ADC=60^{\circ}$.所以$\triangle ADC$为正三角形.因为平面$PAD\bot $平面$ABCD$,平面$PAD$⋂平面$ABCD=AD$,在$\triangle PAD$中,连接$PG$并延长交$AD$于点$M$,有$PM\bot AD$,所以$PM\bot $面$ABCD$.又$\frac{FC}{AF}=\frac{DF}{FB}=\frac{2}{1}$,则$V_{B-GFC}=V_{G-BFC}=\frac{2}{3}V_{G-ABC}$.因为$\angle DAC=\angle ACD=60^{\circ}=\angle CAB$,$AB=\sqrt{3}$,$AC=2\sqrt{3}$,所以$S_{△ABC}=\frac{1}{2}|AB|⋅|AC|⋅sin60{}°=\frac{3\sqrt{3}}{2}$.又$\triangle ADC$为正三角形,$AD=2\sqrt{3}$,则$PM=3$,$GM=1$,所以$V_{G-ABC}=\frac{1}{3}S_{△ABC}⋅|GM|=\frac{\sqrt{3}}{2}$,故$V_{B-GFC}=\frac{2}{3}V_{G-ABC}=\frac{\sqrt{3}}{3}$.
标签:ABCD,底面,棱锥