如图所示,平面EAD⊥平面ABCD,△ADE是等边三角形,ABCD是矩形,F是AB的中点,G是AD的中点,∠BCG=30°.
(1)求证:EG⊥平面ABCD
(2)若M,N分别是EB,CD的中点,求证MN∥平面EAD.
(3)若AD=,求三棱锥F-EGC的体积.
网友回答
证明:(1)∵△ADE是正三角形,
∴EG⊥AD,又平面ADE⊥平面ABCD,且相交于AD,
∴EG⊥平面ABCD.???…(4分)
(2)取AE中点H,连接DH,
∵MH=AB,MH∥AB,即MH∥DN,MH=DN,
∴四边形MHDN为平行四边形,
∴MN∥DH,又MN?平面EAD,DH?平面ADE,
∴MN∥平面EAD.…(8分)
(3)由(1)知EG⊥平面ABCD,即底面CGF的高为EG,且GE=,
又在直角三角形EGC中,由GE=,得CG=,
∴DC=2.
∴S△CGF=2×-××2-××
=,
∴VF-EGC=VC-EGF
=××
=?…(12分)
解析分析:(1))△ADE是正三角形,G是AD的中点,可证EG⊥AD,平面ADE⊥平面ABCD,由面面垂直的性质定理可得EG⊥平面ABCD;(2)取AE中点H,连接DH,可证四边形MHDN为平行四边形,由线面平行的判定定理即可证得MN∥平面EAD;(3)将求VF-EGC转化为求VC-EGF即可.
点评:本题考查直线与平面垂直的判定与直线与平面平行的判定,考棱锥的体积,掌握线面平行与线面垂直的判定定理是解决问题的基础,熟练掌握体积轮换公式是求几何体体积常用的方法,属于中档题.