如图,三角形ABC中,AC=BC=AB,ABED是边长为1的正方形,平面ABED⊥底面ABC,若G、F分别是EC、BD的中点。(Ⅰ)求证:GF//底面ABC;(Ⅱ)求证:AC⊥平面EBC;(Ⅲ)求几何

题目简介

如图,三角形ABC中,AC=BC=AB,ABED是边长为1的正方形,平面ABED⊥底面ABC,若G、F分别是EC、BD的中点。(Ⅰ)求证:GF//底面ABC;(Ⅱ)求证:AC⊥平面EBC;(Ⅲ)求几何

题目详情

如图,三角形ABC中,AC=BC=AB,ABED是边长为1的正方形,平面ABED⊥底面ABC,若G、F分别是EC、BD的中点。
(Ⅰ)求证:GF//底面ABC;
(Ⅱ)求证:AC⊥平面EBC;
(Ⅲ)求几何体ADEBC的体积V。
题型:解答题难度:中档来源:广东省模拟题

答案

(Ⅰ)证明:证法一:取BE的中点H,连结HF、GH,(如图1)
∵G、F分别是EC和BD的中点,
∴HG//BC,HF//DE,
又∵ADEB为正方形,
∴DE//AB,从而HF//AB,
∴HF//平面ABC,HG//平面ABC,HF∩HG=H,
∴平面HGF//平面ABC,
∴GF//平面ABC。

证法二:取BC的中点M,AB的中点N,连结GM、FN、MN (如图2),
∵G、F分别是EC和BD的中点,
∴GM∥BE,且GM=BE,NF∥DA,且NF=DA,
又∵ADEB为正方形,
∴BE//AD,BE=AD,
∴GM//NF且GM=NF,
∴MNFG为平行四边形,
∴GF//MN,
又MN平面ABC,
∴GF//平面ABC。
(Ⅱ)证明:∵ADEB为正方形,
∴EB⊥AB,∴GF//平面ABC,
又∵平面ABED⊥平面ABC,
∴BE⊥平面ABC,
∴BE⊥AC,
又∵CA2+CB2=AB2,
∴AC⊥BC,
∵BC∩BE=B,
∴AC⊥平面BCE。
(Ⅲ)解:连结CN,因为AC=BC,
∴CN⊥AB,
又平面ABED⊥平面ABC,CN平面ABC,
∴CN⊥平面ABED。 
∵三角形ABC是等腰直角三角形,
, 
∵C-ABED是四棱锥,
∴VC-ABED=

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