题目内容
(本小题满分14分)
如图,四棱锥
的底面
是边长为
的正方形,
平面
,点
是
的中点.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232231334895295.png)
⑴求证:
平面
;
⑵求证:平面
平面
;
⑶若
,求三棱锥
的体积.
如图,四棱锥
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133068600.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133084515.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133115287.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133146400.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133084515.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133224316.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133286376.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232231334895295.png)
⑴求证:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133505434.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133536447.png)
⑵求证:平面
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133552488.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133536447.png)
⑶若
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133583474.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133598534.png)
⑴见解析; ⑵见解析;⑶
.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232231336301887.png)
本试题主要是考查了立体几何中线面的平行的证明以及面面垂直的郑敏而后三棱锥体积的运算的综合运用。
⑴要证明
平面
;只要证明线线平行即可,运用判定定理得得到结论。
⑵要证平面
平面
;先通过线面垂直的证明,结合面面垂直的判定定理得到面面垂直。
⑶因为
,那么三棱锥
的体积利用转换顶点法来表示可得.
⑴设
交
于
,连结
.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232231334895295.png)
因为
为正方形,所以
为
中点,又因为
为
的中点,所以
为
的中位线,
所以
, ……………3分
又因为
平面
,
平面
,
所以
平面
.……5分
⑵因为
为正方形,所以
,
因为
平面
,
平面
,
所以
,又
,
所以
平面
.………………………………………………………………8分
因为
平面
,所以平面
平面
.…………………………10分
⑶
.…………………………14分
⑴要证明
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133505434.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133536447.png)
⑵要证平面
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133552488.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133536447.png)
⑶因为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133583474.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133598534.png)
⑴设
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133770406.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133786375.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133801400.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133832468.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232231334895295.png)
因为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133879539.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133801400.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133770406.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133224316.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133286376.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133832468.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223134004538.png)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223134020635.png)
又因为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223134051501.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133536447.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223134082467.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133536447.png)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133505434.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133536447.png)
⑵因为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223134160534.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223134176573.png)
因为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133146400.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133084515.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223134238420.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133084515.png)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223134269542.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223134285617.png)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223134316395.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223134347464.png)
因为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223134238420.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133536447.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133552488.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823223133536447.png)
⑶
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232231345031918.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
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