(2014•宜春模拟)如图几何体中,四边形ABCD为矩形,AB=3BC=6,BF=CF=AE=DE=2,EF=4,EF∥

(2014•宜春模拟)如图几何体中,四边形ABCD为矩形,AB=3BC=6,BF=CF=AE=DE=2,EF=4,EF∥AB,G为FC的中点,M为线段CD上的一点,且CM=2.
(Ⅰ)证明:AF∥面BDG;
(Ⅱ)证明:面BGM⊥面BFC;
(Ⅲ)求三棱锥F-BMC的体积V.
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风之冰韵 春芽

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解题思路:(Ⅰ)首先,连接AC交BD于O点,得到OG为△AFC的中位线,从而得到OG∥AF,命题得证;
(Ⅱ)先连接FM,证明BG⊥CF,然后,证明△FCM为正三角形,从而得到CF⊥面BGM,从而命题得证;
(Ⅲ)转化成三棱锥F-BMG和三棱锥C-BMG的体积之和,它们的体积之和就是以FC为高,以BMG为底的三棱锥的体积,从而得到结果.

(Ⅰ)连接AC交BD于O点,则O为AC的中点,连接OG
∵点G为CF中点,
∴OG为△AFC的中位线
∴OG∥AF,
∵AF⊄面BDG,OG⊂面BDG,
∴AF∥面BDG,
(Ⅱ)连接FM,
∵BF=CF=BC=2,G为CF的中点,
∴BG⊥CF∵CM=2,
∴DM=4∵EF∥AB,ABCD为矩形,
∴EF∥DM,
又∵EF=4,
∴EFMD为平行四边形
∴FM=ED=2,
∴△FCM为正三角形,
∴MG⊥CF,
∵MG∩BG=G,
∴CF⊥面BGM,
∵CF⊂面BFC,
∴面BGM⊥面BFC.
(Ⅲ)VF−BMC=VF−BMG+VC−BMG=
1
3×SBMG×FC=
1
3×SBMG×2
∵GM=BG=
3,BM=2
2
∴SBMG=
1
2×2
2×1=
2
∴VF−BMC=
2
3×SBMC=
2
2
3,
∴三棱锥F-BMC的体积V=
2
2
3.

点评:
本题考点: 平面与平面垂直的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面平行的判定.

考点点评: 本题重点考查了面面垂直、线面平行、空间几何体的体积等知识,本题属于中档题.

1年前

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