题目内容

【题目】(2017·安徽名校阶段性测试)如图所示,正方形ABCD所在平面与圆O所在平面相交于CD,线段CD为圆O的弦,AE垂直于圆O所在平面,垂足E是圆O上异于C,D的点,AE=3,圆O的直径CE=9.

(1)求证:平面ABE⊥平面ADE;

(2)求五面体ABCDE的体积.

【答案】(1)见解析(2)

【解析】试题分析:(1) 先由线面垂直性质定理得AE⊥CD. 再由圆的性质得CD⊥DE,由线面垂直判定定理得CD⊥平面ADE. 最后根据平行得AB⊥平面ADE.,由面面垂直判定定理得结论( 2)先将五面体分割成两个三棱锥B-ADE和B-CDE,两个三棱锥的高为AB,AE,最后代入锥体体积公式即得结果

试题解析:解:(1)证明:∵AE垂直于圆O所在平面,CD圆O所在平面,∴AE⊥CD.

又CD⊥DE,AE∩DE=E,AE平面ADE,DE平面ADE,

∴CD⊥平面ADE.

在正方形ABCD中,CD∥AB,

∴AB⊥平面ADE.

又AB平面ABE,

∴平面ABE⊥平面ADE.

(2)连接AC,BD,设正方形ABCD的边长为a,则AC=a,

又AC2=CE2+AE2=90,

∴a=3,DE=6,

∴VBADE=BA·S△ADE

=×3×=9.

又AB∥CD,CD平面CDE,

∴点B到平面CDE的距离等于点A到平面CDE的距离,即AE,

∴VBCDE=AE·S△CDE=×3×=9,

故VABCDE=VBCDE+VBADE=18.

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