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如图,E为矩形ABCD所在平面外一点,AD⊥平面ABE,AE=EB=BC=2,F为CE上的点,且BF⊥平面ACE,AC∩BD=G.
(1)求证:AE⊥平面BCE;
(2)求三棱锥C-BGF的体积.

解:(1)证明:∵AD⊥平面ABE,AD∥BC.
∴BC⊥平面ABE,则AE⊥BC.…(3分)
又∵BF⊥平面ACE,则AE⊥BF.…(5分)
又BC∩BF=B,∴AE⊥平面BCE.…(7分)
(2)由题意,得G是AC的中点,连FG,
∵BF⊥平面ACE,则CE⊥BF.
而BC=BE,∴F是EC的中点…(9分)
∴AE∥FG,且
而AE⊥平面BCE,∴FG⊥平面BCF.…(11分)


.…(13分)
分析:(1)通过AD⊥平面ABE,得到AE⊥BC,证明AE⊥BF.然后证明AE⊥平面BCE;
(2)得G是AC的中点,连FG,推出CE⊥BF.通过F是EC的中点,然后证明FG⊥平面BCF求出S△CFB.然后求出体积.
点评:本题考查直线与平面垂直的判定定理的应用,几何体的体积的求法,考查计算能力.
练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

(2012•湘潭三模)如图,AB为圆O的直径,点E、F在圆O上,AB∥EF,矩形ABCD的边BC垂直于圆O所在的平面,且AB=2,AD=EF=1.
(Ⅰ)设FC的中点为M,求证:OM∥平面DAF;
(Ⅱ)求三棱锥F-ABC的体积VF-ABC

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2012•衡阳模拟)如图,AB为圆O的直径,点E、F在圆O上,AB∥EF,矩形ABCD的边BC垂直于圆O所在的平面,且AB=2,AD=EF=1.
(1)求证:AF⊥平面CBF;
(2)设FC的中点为M,求证:OM∥平面DAF;
(3)求三棱锥的体积VF-ABC

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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,在四面体P-ABC中,PC⊥AB,PA⊥BC,点D、E、F、G分别是棱AP、AC、CB、BP的中点;
(1)求证:DE∥平面BCP;
(2)求证:四边形DEFG为矩形.

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科目:高中数学 来源:2014届安徽省高一下学期期中考试数学试卷(解析版) 题型:解答题

如图,已知矩形ABCD所在平面外一点P,PA⊥平面ABCD,E、F分别是AB、

PC的中点.

(1)求证:EF∥平面PAD;

(2)求证:EF⊥CD;

(3)若ÐPDA=45°求EF与平面ABCD所成的角的大小.

【解析】本试题主要考查了线面平行和线线垂直的运用,以及线面角的求解的综合运用

第一问中,利用连AC,设AC中点为O,连OF、OE在△PAC中,∵ F、O分别为PC、AC的中点   ∴ FO∥PA …………①在△ABC中,∵ E、O分别为AB、AC的中点 ∴ EO∥BC ,又         ∵ BC∥AD   ∴ EO∥AD …………②综合①、②可知:平面EFO∥平面PAD∵ EF Ì 平面EFO   ∴ EF∥平面PAD.

第二问中在矩形ABCD中,∵ EO∥BC,BC⊥CD ∴ EO⊥CD  又    ∵ FO∥PA,PA⊥平面AC  ∴ FO⊥平面AC∴ EO为EF在平面AC内的射影       ∴ CD⊥EF.

第三问中,若ÐPDA=45°,则 PA=AD=BC    ∵ EOBC,FOPA

∴ FO=EO 又∵ FO⊥平面AC∴ △FOE是直角三角形 ∴ ÐFEO=45°

证:连AC,设AC中点为O,连OF、OE(1)在△PAC中,∵ F、O分别为PC、AC的中点∴ FO∥PA …………①    在△ABC中,∵ E、O分别为AB、AC的中点  ∴ EO∥BC ,又         ∵ BC∥AD   ∴ EO∥AD …………②综合①、②可知:平面EFO∥平面PAD    

∵ EF Ì 平面EFO      ∴ EF∥平面PAD.

(2)在矩形ABCD中,∵ EO∥BC,BC⊥CD∴ EO⊥CD  又        ∵ FO∥PA,PA⊥平面AC  ∴ FO⊥平面AC ∴ EO为EF在平面AC内的射影     ∴ CD⊥EF.

(3)若ÐPDA=45°,则 PA=AD=BC         ∵ EOBC,FOPA

∴ FO=EO 又    ∵ FO⊥平面AC   ∴ △FOE是直角三角形 ∴ ÐFEO=45°

 

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科目:高中数学 来源:2010年湖南省高二下学期学业水平第二次模拟考试数学试题 题型:解答题

(本小题满分8分)如图,等腰直角三角形ABC,AB=,点E是斜边AB上的动点,过E点做矩形EFCG,设矩形EFCG面积为S,矩形一边EF长为

(1)将S表示为的函数,并指出函数的定义域;

(2)当为何值时,矩形面积最大。(写出过程)

 

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