题目内容

【题目】如图,已知四边形ABEF于ABCD分别为正方形和直角梯形,平面ABEF⊥平面ABCD,AB=BC= AD=1,AB⊥AD,BC∥AD,点M是棱ED的中点.

(1)求证:CM∥平面ABEF;
(2)求三棱锥D﹣ACF的体积.

【答案】
(1)

证明:几何法:连结AE,BF,交于点O,连结OM,

∵ABEF是正方形,∴O是AE中点,

∵M是DE中点,∴OM AC,

∵ABCD是直角梯形,AB=BC= AD=1,

∴BC AC,∴BC OM,

∴四边形BCMO是平行四边形,

∴BO∥CM,

∵BO平面ABEF,CM平面ABEF,

∴CM∥平面ABEF.

向量法:∵四边形ABEF于ABCD分别为正方形和直角梯形,

平面ABEF⊥平面ABCD,AB=BC= AD=1,AB⊥AD,BC∥AD,点M是棱ED的中点.

∴以A为原点,AF为x轴,AC为y轴,AB为z轴,建立空间直角坐标系,

D(0,2,0),E(1,0,1),M( ),C(0,1,1),

=( ),

平面ABEF的法向量 =(0,1,0),

=0,CM平面ABEF,∴CM∥平面ABEF.


(2)

解:(2)∵点F到平面ACD的距离AF=1,

S△ACD=S梯形ABCD﹣S△ABC= =1,

∴三棱锥D﹣ACF的体积:

VD﹣ACF=VF﹣ACD= = =


【解析】(1)几何法:连结AE,BF,交于点O,连结OM,推导出四边形BCMO是平行四边形,由此能证明CM∥平面ABEF.
向量法:以A为原点,AF为x轴,AC为y轴,AB为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能证明CM∥平面ABEF.(2)三棱锥D﹣ACF的体积VD﹣ACF=VF﹣ACD , 由此能求出结果.
【考点精析】本题主要考查了直线与平面平行的判定的相关知识点,需要掌握平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行;简记为:线线平行,则线面平行才能正确解答此题.

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