如圖,在棱長為的正方體中,點是棱的中點,點在棱上,且滿足.
(1)求證:;
(2)在棱上確定一點,使、、、四點共面,并求此時的長;
(3)求幾何體的體積.
(1)詳見解析;(2);(3).
解析試題分析:(1)連接,先由正方體的性質(zhì)得到,以及平面,從而得到,利用直線與平面垂直的判定定理可以得到平面,于是得到;(2)假設(shè)四點、、、四點共面,利用平面與平面平行的性質(zhì)定理得到,,于是得到四邊形為平行四邊形,從而得到的長度,再結(jié)合勾股定理得到的長度,最終得到的長度;(3)連接,由正方體的性質(zhì)得到,結(jié)合(1)中的結(jié)論平面,得到
平面,然后選擇以點為頂點,為高,四邊形為底面的四棱錐,利用錐體的體積公式計算幾何體的體積.
試題解析:(1)如下圖所示,連接,
由于為正方體,所以四邊形為正方形,所以,
且平面,,
,平面,
平面,;
(2)如下圖所示,假設(shè)、、、四點共面,則、、、四點確定平面,
由于為正方體,所以平面平面,
平面平面,平面平面,
由平面與平面平行的判定定理得,
同理可得,因此四邊形為平行四邊形,,
在中,,,,
由勾股定理得,
在直角梯形中,下底
科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
已知三棱柱ABC-A1B1C1中,側(cè)棱垂直于底面,AC=BC,點D是AB的中點.
(1)求證:BC1∥平面CA1D;
(2)求證:平面CA1D⊥平面AA1B1B;
(3)若底面ABC為邊長為2的正三角形,BB1=求三棱錐B1-A1DC的體積.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖①所示,在Rt△ABC中,AC=6,BC=3,∠ABC=90°,CD為∠ACB的平分線,點E在線段AC上,CE=4.如圖②所示,將△BCD沿CD折起,使得平面BCD⊥平面ACD,連結(jié)AB,設(shè)點F是AB的中點.
圖①圖②
(1)求證:DE⊥平面BCD;
(2)若EF∥平面BDG,其中G為直線AC與平面BDG的交點,求三棱錐B-DEG的體積.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,四面體ABCD中,△ABC與△DBC都是邊長為4的正三角形.
(1)求證:BC⊥AD;
(2)試問該四面體的體積是否存在最大值?若存在,求出這個最大值及此時棱長AD的大小;若不存在,請說明理由.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖,已知平行四邊形ABCD中,BC=2,BD⊥CD,四邊形ADEF為正方形,平面ADEF⊥平面ABCD.記CD=x,V(x)表示四棱錐F-ABCD的體積.
(1)求V(x)的表達式.
(2)求V(x)的最大值.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
右圖為一簡單組合體,其底面ABCD為正方形,PD⊥平面ABCD,EC∥PD,且PD=AD=2EC=2.
(1)請畫出該幾何體的三視圖;
(2)求四棱錐BCEPD的體積.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
如圖所示是一幾何體的直觀圖、正(主)視圖、側(cè)(左)視圖、俯視圖.
(1)若F為PD的中點,求證:AF⊥面PCD;
(2)求幾何體BEC-APD的體積.
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