题目内容

【题目】如图,在长方形ABCD中,AB= ,AD=2,E,F为线段AB的三等分点,GH为线段DC的三等分点.将长方形ABCD卷成以AD为母线的圆柱W的半个侧面,ABCD分别为圆柱W上、下底面的直径.

Ⅰ)证明:平面ADHF⊥平面BCHF

(Ⅱ)若PDC的中点,求三棱锥HAGP的体积.

【答案】(1)见解析(2)

【解析】

(1)在下底面圆周上,且为下底面半圆的直径,得到DH垂直于HC,进而得到平面,最终根据面面垂直的判定定理得到面面垂直;(2) 三棱锥的体积因为的三等分点结合题干条件得到均为边长等于的等边三角形,进而求得结果.

(1)因为在下底面圆周上,且为下底面半圆的直径

所以

又因为,且,所以平面

又因为平面,所以平面平面

(2)设下底面半径为

由题,所以

因为下底面半圆圆心为

所以

又因为的三等分点,

所以均为边

长等于的等边三角形,

所以的面积

所以三棱锥的体积

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