题目内容
【题目】如图,正三棱柱中为的中点。
(1)求证:;
(2)若点为四边形内部及其边界上的点,且三棱锥的体积为三棱柱体积的,试在图中画出点的轨迹,并说明理由。
【答案】(1)见解析(2)见解析
【解析】
(1)取的中点,连接,由为正三角形可得,又,从而可得平面,所以.在正方形中可证得,然后根据线面垂直的判定定理得到平面,故得.(2)取中点,连接,则线段为点的运动轨迹,然后根据线面平行的性质可证得结论成立.
解法一:(1)证明:取的中点,连接,
∵平面,平面,
∴.
∵为正三角形,为的中点,
∴,
又∵平面,,
∴平面,
又平面,
∴
在正方形中,可得,
∴,
又∵,
∴,故,
又,平面,
∴平面,
∵平面,
∴.
(2)取中点,连接,则线段为点的运动轨迹.理由如下:
∵,平面,平面,
∴平面,
∴到平面的距离为.
∴.
故线段为点的运动轨迹.
解法二:(1)证明:取的中点,连接,
∵为正三角形,为的中点,
∴.
∵在正三棱柱中,平面平面,平面平面,平面,
∴平面,
∴.
在正方形中,因为,
∴,
又,
∴,
∴,
又,平面,
∴平面,
又,
∴.
(2)取中点,连接,则线段为点的运动轨迹.理由如下:
设三棱锥的高为,
依题意得,
∴.
∵分别为中点,
∴,
又平面,平面,
∴平面,
∴点到平面的距离为.
故线段为点的运动轨迹.
练习册系列答案
相关题目