如图,在四棱锥S-ABCD中,AB⊥AD,AB∥CD,CD=3AB,平面SAD⊥平面ABCD,M是线段AD上一点,AM=AB,DM=DC,SM⊥AD.(1)证明:BM

发布时间:2020-08-01 03:33:46

如图,在四棱锥S-ABCD中,AB⊥AD,AB∥CD,CD=3AB,平面SAD⊥平面ABCD,M是线段AD上一点,AM=AB,DM=DC,SM⊥AD.
(1)证明:BM⊥平面SMC;
(2)设三棱锥C-SBM与四棱锥S-ABCD的体积分别为V1与V,求的值.

网友回答

解:(1)证明:∵平面SAD⊥平面ABCD,平面SAD∩平面ABCD=AD,SM?平面SAD,SM⊥AD
∴SM⊥平面ABCD,(1分)
∵BM?平面ABCD,∴SM⊥BM.(2分)
∵四边形ABCD是直角梯形,AB∥CD,AM=AB,DM=DC,
∴△MAB,△MDC都是等腰直角三角形,
∴∠AMB=∠CMD=45°,∠BMC=90°,BM⊥CM.(4分)
∵SM?平面SMC,CM?平面SMC,SM∩CM=M,
∴BM⊥平面SMC(6分)
(2)三棱锥C-SBM与三棱锥S-CBM的体积相等,
由(1)知SM⊥平面ABCD,
得,(9分)
设AB=a,由CD=3AB,AM=AB,DM=DC,
得,
从而.(12分)

解析分析:(1)证明BM⊥平面SMC,由题意及图形,先证SM⊥BM,再证BM⊥CM,然后由线面垂直的判定定理直接得出结论即可.(2)由图形知,三棱锥C-SBM与三棱锥S-CBM的体积相等,而三棱锥S-CBM与四棱锥S-ABCD等高,故体积比可以转化成面积比,代入数据计算既得.

点评:本题综合考查了面面垂直的性质定理,线面垂直的判定定理,线面垂直的性质定理以及棱锥的体积公式等,涉及到的知识较多,综合性很强,对答题者根据题设条件及要解决的问题进行知识的重新组合、灵活转化的能力要求较高.
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