(本题满分14分)如图1,直角梯形中,四边形是正方形,,.将正方形沿折起,得到如图2所示的多面体,其中面面,是中点.(1)证明:∥平面;(2)求三棱锥的体积.图1图2-高三数学

题目简介

(本题满分14分)如图1,直角梯形中,四边形是正方形,,.将正方形沿折起,得到如图2所示的多面体,其中面面,是中点.(1)证明:∥平面;(2)求三棱锥的体积.图1图2-高三数学

题目详情

(本题满分14分)
如图1,直角梯形中, 四边形是正方形,,.将正方形沿折起,得到如图2所示的多面体,其中面,中点.
(1) 证明:∥平面
(2) 求三棱锥的体积.
     
图1                     图2
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)证明过程详见解析;(2).

试题分析:本题主要考查中位线、平行四边形的证明、线面平行、线面垂直、面面垂直、三棱锥的体积等基础知识,考查学生的空间想象能力、逻辑推理能力、计算能力.第一问,作出辅助线MN,N为中点,在中,利用中位线得到,且,结合已知条件,可证出四边形ABMN为平行四边形,所以,利用线面平行的判定,得∥平面;第二问,利用面面垂直的性质,判断,再利用已知的边长,可证出,则利用线面垂直的判定得平面BDE,再利用面面垂直的判定得平面平面,所以作,则利用面面垂直的性质,可得平面,则为三棱锥的高,再利用三棱锥的体积公式求体积即可.
(1)证明:取中点,连结

在△中,分别为的中点,所以 .由已知,所以,且.所以四边形为平行四边形,所以.  3分
又因为平面,且平面
所以∥平面.       4分
(2)面

       6分
梯形中,,,
所以,, ,
,所以, 平面       8分
平面,所以,平面平面 
,则平面是所求三棱锥高       10分

在直角三角形中,由面积关系可得,又
所以,              14分
另解:,,,∥平面,
两点到平面距离相等       7分
因为翻折后垂直关系不变,所以平面,是三棱锥高  9分
,面, 是直角三角形      11分
  14分

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