题目内容

11.如图,ABCD为等腰梯形,且AD∥BC,E为BC的中点,AB=AD=BE,沿DE将△CDE折起成四棱锥C-ABED.
(1)设点O为ED的中点,问在棱AC上是否存在一点M使得OM∥平面CBE,并证明你的结论;
(2)若AB=2,求四棱锥C-ABED体积的最大值.

分析 (1)M为AC的中点,使得OM∥平面CBE,取CD中点N,连接OM,ON,MN,证明平面OMN∥平面CBE,可得OM∥平面CBE;
(2)由(1)知,OC⊥平面ABED时,四棱锥C-ABED体积最大.

解答 解:(1)M为AC的中点,使得OM∥平面CBE.
取CD中点N,连接OM,ON,MN,则ON∥CE,MN∥AD∥BE,
∵ON?平面CBE,CE?平面CBE,
∴ON∥平面CBE,
同理MN∥平面CBE,
∵ON∩MN=N,
∴平面OMN∥平面CBE,
∵OM?平面OMN,
∴OM∥平面CBE;
(2)由(1)知,OC⊥平面ABED时,四棱锥C-ABED体积最大,
此时,平面ABED是菱形,且∠ABE=60°,面积为2×2×sin60°=2$\sqrt{3}$,△CDE是等边三角形,高为$\sqrt{3}$,
四棱锥C-ABED体积的最大值为$\frac{1}{3}×2\sqrt{3}×\sqrt{3}$=2.

点评 本题考查直线与平面平行的证明,考查四棱锥C-ABED体积的求法,正确运用线面平行的判定是关键.

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