在直角梯形ABCD中,AD∥BC,,AB⊥BC,CD⊥BD,如图1.把△ABD沿BD翻折,使得平面A′BD⊥平面BCD,如图2.(Ⅰ)求证:CD⊥A′B;(Ⅱ)求三棱

发布时间:2020-07-31 13:39:25

在直角梯形ABCD中,AD∥BC,,AB⊥BC,CD⊥BD,如图1.把△ABD沿BD翻折,使得平面A′BD⊥平面BCD,如图2.

(Ⅰ)求证:CD⊥A′B;
(Ⅱ)求三棱锥A′-BDC的体积;
(Ⅲ)在线段BC上是否存在点N,使得A′N⊥BD?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.

网友回答

满分(12分).
解:(Ⅰ)∵平面A'BD⊥平面BCD,平面A'BD∩平面BCD=BD,CD⊥BD
∴CD⊥平面A'BD,…(2分)
又∵AB?平面A'BD,∴CD⊥A'B.??????…(4分)
(Ⅱ)如图(1)在.
∵AD∥BC,∴∠ADB=DBC=30°.
在.
∴.…(6分)
如图(2),在Rt△A'BD中,过点A'做A'E⊥BD于E,∴A'E⊥平面BCD.
∵,…(7分)
∴.…(8分)
(Ⅲ)在线段BC上存在点N,使得A'N⊥BD,理由如下:
如图(2)在Rt△A'EB中,,
∴,…(9分)
过点E做EN∥DC交BC于点N,则,
∵CD⊥BD,∴EN⊥BD,…(10分)
又A'E⊥BD,A'E∩EN=E,∴BD⊥平面A'EN,
又A'N?平面A'EN,∴A'N⊥BD.
∴在线段BC上存在点N,使得A'N⊥BD,此时.…(12分)
解析分析:(Ⅰ)通过已知条件证明CD⊥平面A'BD,然后证明CD⊥A'B.(Ⅱ)在Rt△ABD中,推出∠ADB=DBC=30°.求出S△BDC,在Rt△A'BD中,过点A'做A'E⊥BD于E,说明A'E⊥平面BCD.说明是几何体的高,即可求解.(Ⅲ)在线段BC上存在点N,使得A'N⊥BD,过点E做EN∥DC交BC于点N,推出EN⊥BD,说明BD⊥平面A'EN,A'N⊥BD.即可证明在线段BC上存在点N,使得A'N⊥BD.

点评:本小题主要考查直线与直线、直线与平面的位置关系、棱锥体积公式等基础知识,考查空间想象能力、推理论证能力及运算求解能力,考查化归与转化思想、数形结合思想.
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