如图,点C是以AB为直径的圆上一点,直角梯形BCDE所在平面与圆O所在平面垂直,且DE∥BC,DC⊥BC,DE=BC=2,AC=CD=3.(Ⅰ)证明:EO∥平面ACD

发布时间:2020-08-01 03:30:30

如图,点C是以AB为直径的圆上一点,直角梯形BCDE所在平面与圆O所在平面垂直,且DE∥BC,DC⊥BC,DE=BC=2,AC=CD=3.
(Ⅰ)证明:EO∥平面ACD;
(Ⅱ)证明:平面ACD⊥平面BCDE;
(Ⅲ)求三棱锥E-ABD的体积.

网友回答

解:(I)如图,取BC的中点M,连接O同、ME.
在三角形ABC中,O是AB的中点,M是BC的中点,
∴OM∥AC,
在直角梯形BCDE中,DE∥BC,且DE=CM,
∴四边形MCDE是平行四边形,∴EM∥CD,
∴面EMO∥面ACD,
又∵EO?面EMO,
∴EO∥面ACD.(8分)
(II)∵AB是圆的直径,C点在圆上,
∴AC⊥BC,又∵平面BDCE⊥平面ABC,平面BDCE∩平面ABC=BC
∴AC⊥平面BDCE,∵AC?平面ACD,
∴平面ACD⊥平面BCDE;
(III)由(II)知AC⊥平面ABDE,可得AC是四棱锥A-BDE的高线,
∵Rt△BDE中,S△BDE=DE×CD=×2×3=3.
因此四棱锥E-ABD的体积=四棱锥A-BDE的体积=S△BDE×AC=×3×3=3.

解析分析:(I)如图,取BC的中点M,连接O同、ME.在三角形ABC中,利用中位线定理得到OM∥AC,再证出四边形MCDE是平行四边形,结合面面平行的判定得到面EMO∥面ACD,最后利用面面平行的性质即可得出结论;(II)根据AB是圆的直径,C点在圆上,得到直径所结的圆周角是直角,又平面BDCE⊥平面ABC,从而有AC⊥平面BDCE,最后利用面面垂直的判定即可得出平面ACD⊥平面BCDE;(III)由(II)知AC⊥平面ABDE,可得AC是四棱锥A-BDE的高线,再将四棱锥E-ABD的体积转化为四棱锥A-BDE的体积求解即可.

点评:本题给出一个特殊的几何体,通过求证线面垂直和求体积,着重考查了空间直线与平面平行、平面与平面垂直的判定和性质,考查了锥体体积公式,属于中档题.
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