题目内容
已知某几何体的三视图如下图所示,其中左视图是边长为2的正三角形,主视图是矩形且
,俯视图中
分别是所在边的中点,设
为
的中点.
(1)求其体积;(2)求证:
;
(3)
边上是否存在点
,使
?若不存在,说明理由;若存在,请证明你的结论.![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231334220075437.jpg)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133421695288.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133421711258.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133421836210.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133421914245.gif)
(1)求其体积;(2)求证:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133421929613.gif)
(3)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133421945241.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133421976202.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133421992574.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231334220075437.jpg)
(1)
(2)见解析(3)当
与
重合即
为边
的中点时,使![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133421992574.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422023305.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133421976202.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422101211.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133421976202.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133421945241.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133421992574.gif)
(1)该几何体的直观图为平放正三棱柱且体积为
...........4分
(2)取
的中点分别为
,连接
,由正三棱柱的性质得
,又
,
为
的中点, ∴![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422335490.gif)
∴四边形
为平行四边形 ∴![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422382463.gif)
由
正三角形的边
的中点 ∴![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422429461.gif)
又由正三棱柱的性质得
, ∴
且
∴
∴![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422709648.gif)
又
∴
……………………10分
(3)由(2)知
,且
∴![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422787591.gif)
故当
与
重合即
为边
的中点时,使
………….16分
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422023305.gif)
(2)取
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422195336.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422210379.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422241568.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422273577.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422288574.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133421836210.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133421914245.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422335490.gif)
∴四边形
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422351436.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422382463.gif)
由
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422101211.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133421945241.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422429461.gif)
又由正三棱柱的性质得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422647830.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422663459.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422678430.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422694626.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422709648.gif)
又
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422725604.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422741607.gif)
(3)由(2)知
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422382463.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422772905.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422787591.gif)
故当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133421976202.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133422101211.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133421976202.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133421945241.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823133421992574.gif)
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