(2013•许昌三模)如图,多面体ABCDE中,AB⊥平面ACD,DE⊥平面ACD,AB=CD=1,AC=3,AD=DE

(2013•许昌三模)如图,多面体ABCDE中,AB⊥平面ACD,DE⊥平面ACD,AB=CD=1,AC=
3
,AD=DE=2
,G为AD的中点.
(1)求证;AC⊥CE;
(2)在线段CE上找一点F,使得BF∥平面ACD,并给予证明;
(3)求三棱锥VG-BCE的体积.
2ayn 1年前 已收到1个回答 举报

醴陵1277 幼苗

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解题思路:(1)利用线面垂直的性质定理即可得出DE⊥AC;根据勾股定理的逆定理可得AC⊥CD,利用线面垂直的判定定理可得AC⊥平面CDE,
(2)利用线面垂直的性质定理可得AB∥ED,设F为线段CE的中点,H是线段CD的中点,利用三角形的中位线定理可得FH
.
1
2
ED
,又AB
.
1
2
ED
,于是可得四边形ABFH为平行四边形,可得BF∥AH,再利用线面平行的判定定理即可证明;
(3)作CP⊥AD垂足为P,利用面面垂直的性质定理可得CP⊥平面ABED,再利用VG−BCEVC−BGE
1
3
S△BGE•CP
,即可得出体积.

(1)证明:∵DE⊥平面ACD,∴DE⊥AC,
AC=
3,CD=1,AD=2,∴AD2=AC2+CD2,∴AC⊥CD.
∴CD∩DE=D,∴AC⊥平面CDE.
∴AC⊥CE.
(2)由已知AB⊥平面ACD,DE⊥平面ACD,∴AB∥ED,
设F为线段CE的中点,H是线段CD的中点,
连接FH,则FH


.
.
1
2ED,∴FH


.
.AB,
∴四边形ABFH是平行四边形,∴BF∥AH,
由BF⊄平面ACD内,AH⊂平面ACD,∴BF∥平面ACD;
(3)由ED⊥平面ACD,∴平面ABED⊥平面ACD,
在平面ACD内作CP⊥AD垂足为P,
∵平面ABED∩平面ACD=AD,∴CP⊥平面ABED,CP为三棱锥VC-BGE的高.
由VG−BCE=VC−BGE=
1
3S△BGE•CP,
∵S梯形ABED=
AD(AB+ED)
2=
2×(1+2)
2=3,S△ABG=
1
2×1×1=
1
2,S△DGE=
1
2×1×2=1.
∴S△BGE=S梯形ABED−S△ABG−S△DGE=3−
1
2−1=
3
2,

1
2AC•CD=
1
2AD•CP,CP=

3
2.
∴三棱锥VG-BCE的体积VG−BCE=VC−BGE=
1
3S△BGE•CP=
1

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

考点点评: 熟练掌握线面垂直的判定和性质定理、勾股定理的逆定理、三角形的中位线定理、平行四边形的判定和性质定理、线面平行的判定定理、面面垂直的性质定理、三棱锥的体积计算公式和“等积变形”是解题的关键.

1年前

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