题目内容
四棱锥A-BCDE的侧面ABC是等边三角形,EB⊥平面ABC,DC⊥平面ABC,BE=1,BC=CD=2,F是棱AD的中点.
(1)求证:EF∥平面ABC;
(2)求四棱锥A-BCDE的体积.
(1)求证:EF∥平面ABC;
(2)求四棱锥A-BCDE的体积.
分析:(1)取AC中点M,连接FM、BM,可由中位线定理,线面垂直的性质定理,证得四边形BEFM是平行四边形,进而EF∥BM,再由线面平行的判定定理,得到结论
(2)取BC中点N,连接AN,可证得AN⊥平面BCDE,由(1)求出底面BCDE的面积S梯形BCDE,代入棱锥体积公式,可得答案.
(2)取BC中点N,连接AN,可证得AN⊥平面BCDE,由(1)求出底面BCDE的面积S梯形BCDE,代入棱锥体积公式,可得答案.
解答:证明:(1)取AC中点M,连接FM、BM,
∵F是AD中点,
∴FM∥DC,且FM=
DC=1,
∵EB⊥平面ABC,DC⊥平面ABC,
∴EB∥DC,
∴FM∥EB.
又∵EB=1,∴FM=EB,
∴四边形BEFM是平行四边形,
∴EF∥BM,
∵EF?平面ABC,BM?平面ABC,
∴EF∥平面ABC.
解:(2)取BC中点N,连接AN,
∵AB=AC,
∴AN=BC,
∵EB⊥平面ABC,
∴AN⊥EB,
∵BC与EB是底面BCDE内的相交直线,
∴AN⊥平面BCDE,
由(1)得,底面BCDE为直角梯形,S梯形BCDE=
=3,
在等边△ABC中,BC=2,
∴AN=
,
∴V棱锥A-BCDE=
S梯形BCDE•AN=
.
∵F是AD中点,
∴FM∥DC,且FM=
1 |
2 |
∵EB⊥平面ABC,DC⊥平面ABC,
∴EB∥DC,
∴FM∥EB.
又∵EB=1,∴FM=EB,
∴四边形BEFM是平行四边形,
∴EF∥BM,
∵EF?平面ABC,BM?平面ABC,
∴EF∥平面ABC.
解:(2)取BC中点N,连接AN,
∵AB=AC,
∴AN=BC,
∵EB⊥平面ABC,
∴AN⊥EB,
∵BC与EB是底面BCDE内的相交直线,
∴AN⊥平面BCDE,
由(1)得,底面BCDE为直角梯形,S梯形BCDE=
?EB+DC?•BC |
2 |
在等边△ABC中,BC=2,
∴AN=
3 |
∴V棱锥A-BCDE=
1 |
3 |
3 |
点评:本题考查的知识点是直线与平面平行的判定,棱锥的体积,熟练掌握线面平行的判定定理,线面垂直的性质定理和判定定理是解答的关键.
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