题目内容
如图,在四棱锥中,,,底面是菱形,且,为的中点.
(1)求四棱锥的体积;
(2)证明:平面;
(3)侧棱上是否存在点,使得平面?并证明你的结论.
(1)求四棱锥的体积;
(2)证明:平面;
(3)侧棱上是否存在点,使得平面?并证明你的结论.
为侧棱的中点时,平面
解:(1),
则有,,
, 又
底面,………………………(2分)
……………(4分)
(2)证明: 是菱形,,,
为正三角形, 又为的中点,…………………(6分)
由,,,
平面 ……………………………………………………(8分)
(3)为侧棱的中点时,平面. ……………………………(10分)
证法一:设为的中点,连,则是的中位线,
且,又且,
且,四边形为平行四边形,
,平面,平面,
平面. ………………(12分)
证法二:设为的中点,连,则是的中位线,
,平面,平面,
平面.
同理,由,得平面.
又,平面平面,
又平面,平面. ……………………………(12分)
则有,,
, 又
底面,………………………(2分)
……………(4分)
(2)证明: 是菱形,,,
为正三角形, 又为的中点,…………………(6分)
由,,,
平面 ……………………………………………………(8分)
(3)为侧棱的中点时,平面. ……………………………(10分)
证法一:设为的中点,连,则是的中位线,
且,又且,
且,四边形为平行四边形,
,平面,平面,
平面. ………………(12分)
证法二:设为的中点,连,则是的中位线,
,平面,平面,
平面.
同理,由,得平面.
又,平面平面,
又平面,平面. ……………………………(12分)
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