题目内容
如图,正三棱柱
中,侧面
是边长为2的正方形,
是
的中点,
在棱
上.![]()
(1)当
时,求三棱锥
的体积.
(2)当点
使得
最小时,判断直线
与
是否垂直,并证明结论.
(1)
,(2)垂直,利用线面垂直证明线线垂直
解析试题分析:(1)因为侧面
是边长为2的正方形,![]()
![]()
又![]()
![]()
(2)解法1:将侧面
展开到侧面
得到矩形
,连结
,交
于点
,此时点
使得
最小.此时
平行且等于
的一半,
为
的中点.连接![]()
在
中,
得![]()
在
中,
得![]()
在等腰
中,
得![]()
所以由
,
,
得
有勾股定理知![]()
![]()
解法2:将侧面
展开到侧面
得到矩形
,连结
,交
于点
,此时点
使得
最小.此时
平行且等于
的一半,
为
的中点.过点
作
交
于
,连接
,由
且
知四边形
为
所以
.在正三棱柱
中知
面
,而
,所以
面
.![]()
![]()
考点:本题考查了空间中的线面关系及体积的计算
点评:以棱锥为载体考查立体几何中的线面、面面、点面位置关系或体积是高考的亮点,掌握其判定性质及定理,是解决此类问题的关键
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