一个多面体的三视图和直观图如下:(1)求证:MN∥平面CDEF;(2)求证:MN⊥AH;(3)求多面体A-CDEF的体积.

发布时间:2020-07-31 18:57:06

一个多面体的三视图和直观图如下:
(1)求证:MN∥平面CDEF;
(2)求证:MN⊥AH;
(3)求多面体A-CDEF的体积.

网友回答

解:由三视图知,该多面体是底面为等腰直角三角形的直三棱柱,侧面ABCD和侧面ABFE为边长为2的正方形.如图,
(1)在正方形ABFE中,
连接BE,则BE与AF交于中点M,
连接EC,在△BEC中,M,N分别是BE,BC的中点,
故中位线MN∥EC,
而MN?面CDEF,EC?面CDEF
∴MN∥面CDEF.
(2)∵△ADE为等腰直角三角形,且H为斜边DE的中点,
∴AH⊥DE? ①
又因为该多面体是直三棱柱,故侧棱EF⊥面ADE,而AH?面ADE,
故AH⊥EF? ②
综合①②,且DE∩EF=E,DE?面DCFE,EF?面DCFE,
∴AH⊥面DCFE,而EC?面DCFE
∴AH⊥EC,
由(1)可知,MN∥EC,
∴AH⊥MN
(3)由(2)可知AH⊥面DCFE,所以AH为四棱锥A-CDEF的高,且AH=,
∴=.
解析分析:(1)证明线面平行,可借助于线面平行的判定定理,连接BE,可知M为BE的中点,同时考虑到N为BC中点,连接CE后得到MN为三角形BEC的中位线,说明MN平行于EC,然后运用线面平行的判定定理得证;(2)证明MN⊥AH,可转化为证明EC⊥AH,要证明AH⊥EC,可证明AH⊥面DCFE,因为AH⊥DE,根据三棱柱为直三棱柱,说明AH⊥EF,从而得到AH⊥面DCFE;(3)根据(1)和(2)的证明,能够说明AH为四棱锥A-DCFE的高,AH易求,直接代入棱锥体积公式求体积.

点评:本题考查了由三视图还原实物图,考查了线面平行的判定及线面垂直的性质,考查了学生对平行投影的理解,训练了分析和解决问题的能力,此题属中档题.
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