解答题一个多面体的三视图和直观图如图所示,其中M、N分别是AB、SC的中点,P是SD上的一动点.
(1)求证BP⊥AC;
(2)当点P落在什么位置时,AP平行于平面SMC?
(3)求三棱锥B-NMC的体积.
网友回答
解:(1)根据多面体的三视图和直观图,SD⊥底面ABCD,且ABCD为正方形,∴AC⊥BD,AC⊥SD,BD∩SD=D,∴AC⊥面SDB.BP?面SDB∴BP⊥AC.
(2)当P为SD中点时,AP∥平面SMC.连接PN,MN,∵M、N分别是AB、SC的中点,∴PN∥CD,PN=CD,AM∥CD,AM=CD,∴AMNP是平行四边形,∴AP∥MN,∵AP?面SMC,MN?面SMC,∴AP∥平面SMC
(3)S△MCB=×BM×BC==,N到面ABCD的高h=SD=1,
∴V B-NMC=V N-MCB=S△MCB×h==.解析分析:(1)根据多面体的三视图和直观图,SD⊥底面ABCD,且ABCD为正方形,可以证明AC⊥面SDB,从而BP⊥AC.(2)当P为SD中点时,证明AMNP是平行四边形,得出AP∥MN,根据直线和平面平行的判定定理证出AP∥平面SMC.(3)体积转化:V B-NMC=V N-MCB 则体积易求.点评:本题考查直线直线,直线和平面的位置关系,体积的计算,考查空间想象、转化、计算的能力.在有关于平行的位置关系时,找平行线是解决问题的一个重要技巧,一般的“遇到中点找中点,平行线即可出现”.