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.