题目内容
【题目】(2017·安徽名校阶段性测试)如图所示,正方形ABCD所在平面与圆O所在平面相交于CD,线段CD为圆O的弦,AE垂直于圆O所在平面,垂足E是圆O上异于C,D的点,AE=3,圆O的直径CE=9.
(1)求证:平面ABE⊥平面ADE;
(2)求五面体ABCDE的体积.
【答案】(1)见解析(2)
【解析】试题分析:(1) 先由线面垂直性质定理得AE⊥CD. 再由圆的性质得CD⊥DE,由线面垂直判定定理得CD⊥平面ADE. 最后根据平行得AB⊥平面ADE.,由面面垂直判定定理得结论( 2)先将五面体分割成两个三棱锥B-ADE和B-CDE,两个三棱锥的高为AB,AE,最后代入锥体体积公式即得结果
试题解析:解:(1)证明:∵AE垂直于圆O所在平面,CD圆O所在平面,∴AE⊥CD.
又CD⊥DE,AE∩DE=E,AE平面ADE,DE平面ADE,
∴CD⊥平面ADE.
在正方形ABCD中,CD∥AB,
∴AB⊥平面ADE.
又AB平面ABE,
∴平面ABE⊥平面ADE.
(2)连接AC,BD,设正方形ABCD的边长为a,则AC=a,
又AC2=CE2+AE2=90,
∴a=3,DE=6,
∴VBADE=BA·S△ADE
=×3×=9.
又AB∥CD,CD平面CDE,
∴点B到平面CDE的距离等于点A到平面CDE的距离,即AE,
∴VBCDE=AE·S△CDE=×3×=9,
故VABCDE=VBCDE+VBADE=18.
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