如图,四边形ABCD是边长为1的正方形,MD⊥平面ABCD,NB⊥平面ABCD,且MD=NB=1,(Ⅰ)以向量方向为侧视方向,侧视图是什么形状?说明理由并画出侧视图.

发布时间:2020-07-31 19:48:42

如图,四边形ABCD是边长为1的正方形,MD⊥平面ABCD,NB⊥平面ABCD,且MD=NB=1,
(Ⅰ)以向量方向为侧视方向,侧视图是什么形状?说明理由并画出侧视图.
(Ⅱ)求该几何体的体积.

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解:(1)∵MD⊥平面ABCD,NB⊥平面ABCD,MD=NB=1,
∴四边形BDMN是矩形,
∵以向量方向为侧视方向,线段BD的视图是线段AD(或BC)
而AD=MD=NB=1,
∴以向量方向为侧视方向时,侧视图是边长为1的正方形,
AM是正方形一条对角线,CN是另一条对角线(虚线)
因此,可得侧视图的形状如右图;…(5分)
(2)连接AC、BD,交于O点,
∵ABCD是正方形,∴AO⊥BD,
又∵NB⊥平面ABCD,AO?平面ABCD,
∴AO⊥NB,结合BD、NB是平面BDMN内的相交直线,可得AO⊥平面BDMN,…(9分)
∵矩形BDMN的面积,
∴四棱锥A-BDMN的体积
同理可得:四棱锥C-BDMN的体积为,
故该几何体的体积V=VC-BDMN+VA-BDMN=.…(12分)
解析分析:(1)根据题意,可得四边形BDMN是矩形且平面BDMN⊥平面ABCD,因此以向量方向为侧视方向时,侧视图是边长为1的正方形,结合条件可作出侧视图的形状;(2)由线面垂直的判定与性质,可得AO⊥平面BDMN,得AO是四棱锥A-BDMN的高,从而算出四棱锥A-BDMN的体积,同理得出四棱锥C-BDMN的体积,两个锥体相加即得该几何体的体积.

点评:本题给出特殊多面体,求作它的侧视图并求体积,着重考查了三视图的认识、空间的垂直位置关系证明和体积公式等知识,属于基础题.
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