Question

如右图已知每条棱长都为3的四棱柱ABCD-ABCD中，底面是菱形，BAD=60°，D B⊥平面ABCD,长为2的线段MN的一个端点M在DD上运动，另一个端点N在底面ABCD上运动，则MN中点P的轨迹与此四棱柱的面所围成的几何体的体积为 _____________

Answer 1

试题分析：
取AB的中点E连接DE，由题意知DE⊥AB，DE⊥CD
以DE所在直线为x轴，以DC所在直线为y轴，以所在直线为z轴建立如图空间直角坐标系
设M（0，0，z），N（x，y，0），则P,

∴
∴
∴
即OP=1
∴点P的轨迹是以原点D为球心，以1为半径的球的一部分
又∵∠BAD=60°
∴∠ADC=120°
∴点P的轨迹是球的,
∴几何体的体积为
点评：本题考查几何体的体积，须先用代数法确定点的轨迹，然后熟练应用体积公式即可,属中档题.