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(2014•石景山区一模)已知四棱锥A-BCDE,其中AB=BC=AC=BE=1,CD=2,CD⊥面ABC,BE∥CD,F为AD的中点.(Ⅰ)求证:EF∥面ABC;(Ⅱ)求证:平面ADE⊥平面ACD;(Ⅲ)求四棱锥A-BCDE的体积.
题目详情
(2014•石景山区一模)已知四棱锥A-BCDE,其中AB=BC=AC=BE=1,CD=2,CD⊥面ABC,BE∥CD,F为AD的中点.
(Ⅰ)求证:EF∥面ABC;
(Ⅱ)求证:平面ADE⊥平面ACD;
(Ⅲ)求四棱锥A-BCDE的体积.
(Ⅰ)求证:EF∥面ABC;
(Ⅱ)求证:平面ADE⊥平面ACD;
(Ⅲ)求四棱锥A-BCDE的体积.
▼优质解答
答案和解析
证明:(Ⅰ)取AC中点G,连接FG、BG,
∵F,G分别是AD,AC的中点
∴FG∥CD,且FG=
DC=1.
∵BE∥CD∴FG与BE平行且相等
∴EF∥BG.
EF⊄面ABC,BG⊂面ABC
∴EF∥面ABC…(4分)
(Ⅱ)∵△ABC为等边三角形∴BG⊥AC
又∵DC⊥面ABC,BG⊂面ABC∴DC⊥BG
∴BG垂直于面ADC的两条相交直线AC,DC,
∴BG⊥面ADC. …(6分)
∵EF∥BG
∴EF⊥面ADC
∵EF⊂面ADE,∴面ADE⊥面ADC. …(8分)
(Ⅲ)
方法一:连接EC,该四棱锥分为两个三棱锥E-ABC和E-ADC.
VA−BCDE=VE−ABC+VE−ACD=
×
×1+
×1×
=
+
=
.…(12分)
方法二:取BC的中点为O,连接AO,则AO⊥BC,又CD⊥平面ABC,
∴CD⊥AO,BC∩CD=C,∴AO⊥平面BCDE,
∴AO为VA-BCDE的高,AO=
∵F,G分别是AD,AC的中点
∴FG∥CD,且FG=
1 |
2 |
∵BE∥CD∴FG与BE平行且相等
∴EF∥BG.
EF⊄面ABC,BG⊂面ABC
∴EF∥面ABC…(4分)
(Ⅱ)∵△ABC为等边三角形∴BG⊥AC
又∵DC⊥面ABC,BG⊂面ABC∴DC⊥BG
∴BG垂直于面ADC的两条相交直线AC,DC,
∴BG⊥面ADC. …(6分)
∵EF∥BG
∴EF⊥面ADC
∵EF⊂面ADE,∴面ADE⊥面ADC. …(8分)
(Ⅲ)
方法一:连接EC,该四棱锥分为两个三棱锥E-ABC和E-ADC.
VA−BCDE=VE−ABC+VE−ACD=
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4 |
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方法二:取BC的中点为O,连接AO,则AO⊥BC,又CD⊥平面ABC,
∴CD⊥AO,BC∩CD=C,∴AO⊥平面BCDE,
∴AO为VA-BCDE的高,AO=
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