题目内容

3.如图,△ABC为等腰直角三角形,AC=BC=4,∠ACB=90°,D、E分别是边AC和AB的中点,现将△ADE沿DE折起,使平面ADE⊥平面DEBC,H是边AD的中点,平面BCH与AE交于点I.
(I)求证:IH∥BC;
(Ⅱ)求多面体HIBCDE的体积.

分析 (Ⅰ)证明ED∥平面BCH,ED∥HI,然后利用平行公理证明IH∥BC.
(Ⅱ)作IM⊥DE,垂足为M,作MN∥DC,交BC于N,则M是DE的中点,利用多面体HIBCDE的体积=VDHC-MIN+VI-EMNB,即可求解体积.

解答 (Ⅰ)证明:因为D、E分别是边AC和AB的中点,
所以ED∥BC,
因为BC?平面BCH,ED?平面BCH,
所以ED∥平面BCH
因为ED?平面BCH,ED?平面AED,平面BCH∩平面AED=HI
所以ED∥HI
又因为ED∥BC,
所以IH∥BC.
(Ⅱ)解:作IM⊥DE,垂足为M,作MN∥DC,交BC于N,则M是DE的中点,
∴多面体HIBCDE的体积=VDHC-MIN+VI-EMNB=$\frac{1}{2}×2×1×1$+$\frac{1}{3}×\frac{1}{2}×(1+3)×2×1$=1+$\frac{4}{3}$=$\frac{7}{3}$.

点评 本题考查几何体的体积的求法,转化思想的应用,直线与平面平行的判定定理的应用.考查空间想象能力以及计算能力.

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