如图所示的几何体中,四边形ABCD为平行四边形,∠ABD=90°,EB⊥平面ABCD,EF∥AB,AB=2,BE=,EF=1,BC=,且M是BD的中点.(I)求证:E

发布时间:2020-08-01 03:26:30

如图所示的几何体中,四边形ABCD为平行四边形,∠ABD=90°,EB⊥平面ABCD,EF∥AB,AB=2,BE=,EF=1,BC=,且M是BD的中点.
(I)求证:EM∥平面ADF;
(II)求证:平面BDE⊥平面ABEF;
(Ⅲ)求三棱锥A-DEF的体积.

网友回答

解:(Ⅰ)取AD的中点N,连接MN、NF.
∵△DAB中,M是BD的中点,N是AD的中点,
∴MN∥AB,MN=AB,
又∵EF∥AB,EF=AB,
∴MN∥EF且MN=EF.得四边形MNFE为平行四边形,
∴EM∥FN.
又∵FN?平面ADF,EM?平面ADF,
∴EM∥平面ADF.…(4分)
(II)∵EB⊥平面ABCD,BD?平面ABCD,
∴BD⊥EB
∵∠ABD=90°即BD⊥AB,且EB、AB是平面ABEF内的相交直线
∴BD⊥平面ABEF
∵BD?平面BDE,∴平面BDE⊥平面ABEF;…(8分)
(III)∵BD⊥平面ABEF,即BD⊥平面AEF
∴BD是三棱锥D-AEF的高线
Rt△BDC中,BD==3,
而△AEF面积S=×EF×BE=
因此可得三棱锥D-AEF的体积V=S△AEF×BD=××3=
∴三棱锥A-DEF的体积VA-DEF=VD-AEF=.…(8分)

解析分析:(Ⅰ)取AD的中点N,连接MN、NF.由三角形中位线定理,结合已知条件,证出四边形MNFE为平行四边形,从而得到EM∥FN,结合线面平行的判定定理,证出EM∥平面ADF;(II)由线面垂直的判定定理,证出BD⊥平面ABEF,结合BD?平面BDE,可得平面BDE⊥平面ABEF;(III)以△AEF作为底面,BD为高,可求出三棱锥D-AEF的体积,再用等体积转换可得三棱锥A-DEF的体积.

点评:本题给出特殊多面体,求证线面平行、面面垂直,并求三棱锥的体积,着重考查了空间平行、垂直位置关系的证明和锥体体积求法等知识,属于中档题.
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