题目内容

1.如图,已知长方形ABCD中,AD=$\frac{1}{2}$AB=a,M为CD的中点.将△ADM沿AM折起,使得平面ADM⊥平面ABCM,点O是线段AM的中点.
(1)求证:AD⊥BM;
(2)若三棱锥C-BMD的高为2,求a的值和△CDM的面积.

分析 (1)根据线面垂直的性质即可证明AD⊥BM;
(2)取AM的中点O,连接DO,则DO⊥AM,可得DO⊥平面ADM,即可求a的值和△CDM的面积.

解答 (1)证明:∵矩形ABCD中,AB=2a,AD=a,M为DC的中点,∴AM=BM=$\sqrt{2}$a,
∴AM2+BM2=AB2,∴AM⊥BM.
再由平面ADM⊥平面ABCM,平面ADM∩平面ABCM=AM,∴BM⊥平面ADM,
结合AD?平面ADM,可得AD⊥BM.
(2)解:取AM的中点O,连接DO,则DO⊥AM,
由平面ADM⊥平面ABCM,平面ADM∩平面ABCM=AM,∴DO⊥平面ADM,
∴DO=2,∴a=2$\sqrt{2}$.
∵DO=2,O到直线CM的距离为$\sqrt{2}$,
∴D到直线CM的距离为$\sqrt{4+2}$=$\sqrt{6}$,
∴△CDM的面积S=$\frac{1}{2}×2\sqrt{2}×\sqrt{6}$=2$\sqrt{3}$.

点评 本题考查平面与平面垂直的性质,考查线面垂直,考查学生的计算能力,属于中档题.

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