解答题在如图所示的空间几何体中,△ABC,△ACD都是等边三角形,AE=CE,DE∥平

发布时间:2020-07-09 03:01:00

解答题在如图所示的空间几何体中,△ABC,△ACD都是等边三角形,AE=CE,DE∥平面ABC,平面ACD⊥平面ABC.
(1)求证:DE⊥平面ACD;
(2)若AB=BE=2,求多面体ABCDE的体积.

网友回答

解:(1)法一:△ABC,△ACD都是等边三角形,
AE=CE,取AC中点O,连接BO,DO,EO,则
BO⊥AC,DO⊥AC,EO⊥AC(2分)
∵EO∩BO=O,∴AC⊥平面OBF,
作EF⊥BO于点F,则AC⊥EF
∵AC∩BO=O,∴EF⊥平面ABC
∵平面ACD⊥平面ABC,
∴DO⊥平面ABC,BO⊥平面ACD,
∴DO∥EF
∴ODEF是平面四边形(4分)
∵DE∥平面ABC
∴OE∥OF,即DE∥OB
∴DE⊥平面ACD(6分)

法二:△ABC,△ACD都是等边三角形,
AE=CE,取AC中点O,连接BO,DO,EO,则
BO⊥AC,DO⊥AC,EO⊥AC(2分)∴AC⊥平面EDO,AC⊥平面OBE∴OB,OD,OE共面,即OB,OD,OE?平面OBED
又∵DE∥平面ABC,∴DE∥BO(4分)
∴DE⊥平面ACD(6分)
(2)由EF∥DO,DE∥OF,知DE=OF,EF=DO,
又AB=BE=2,△ABC,△ACD都是等边三角形,EF⊥BO
∴(8分)
∵DE⊥平面ACD,∴;
又三棱锥E-ABC的体积(11分)
∴多面体ABCDE的体积为(12分)解析分析:(1)要证DE⊥平面ACD,只需证明直线DE平垂直平面ACD内的两条相交直线AC、BO即可;(2)若AB=BE=2,求多面体ABCDE的体积,转化为求和之和即可.点评:本题考查直线与平面垂直,棱锥的体积,考查空间想象能力,逻辑思维能力,是中档题.
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