题目内容
【题目】如图,直三棱柱
中,
,
是
中点.
![]()
证明:
平面
;
线段
上是否存在点
,使三棱锥
的体积为
?若存在,确定点
的位置;若不存在,说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2)
为
的中点.
【解析】
连接
,与
交于点O,连接OD,
,由三角形中位线定理可得
,再由线面平行的判定可得
平面
;
连接
,假设线段
上存在点N,使得三棱锥
的体积为
,设N到平面
的距离为h,由三棱锥
的体积为
求得h,进一步求得
N为
的中点得结论.
证明:如图,连接
,与
交于点O,连接OD,
,
在
中,O和D分别是
和CB的中点,则
,
又
平面
,![]()
平面
;
![]()
解:连接
,假设线段
上存在点N,使得三棱锥
的体积为
,
设N到平面
的距离为h,
由题意可知,
为等边三角形,
又D为BC的中点,
.
又三棱柱
为直三棱柱,
,
故AD
平面
,
为直角三角形,
,
,
的面积为
,由三棱锥的体积公式可知,
,
.
又
平面
,
平面
平面
,
故点N到平面
的距离与点N到直线
的距离相等,
又
为等腰直角三角形,
点C到直线
的距离为
.
又点B与点C到到平面
的距离相等,故点B到直线
的距离也为
,
当N为
的中点时,点N到平面
的距离为
,三棱锥
的体积为
.
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