1、解答题分类特训(四)立体几何(B)(建议用时:30分钟)1(2019湖北八校联考)如图,在正三棱柱ABCA1B1C1中,BCCC12,点P在平面ABB1A1上,且PA1PB1.(1)求证:PC1AB;(2)求三棱锥PA1B1C的体积解析 (1)证明:如图,取A1B1的中点为D,连接PD,DC1.因为PA1PB1,所以PDA1B1.因为C1A1C1B1,所以C1DA1B1.又PDC1DD,PD平面PDC1,C1D平面PDC1,所以A1B1平面PDC1,又PC1平面PDC1,所以A1B1PC1.又ABA1B1,所以PC1AB(2)因为三棱柱ABCA1B1C1为正三棱柱,所以C1D平面ABB1A1.
2、又P为平面ABB1A1上的点,所以C1到平面A1B1P的距离为C1D,且C1D.又C1C平面ABB1A1,所以C到平面A1B1P的距离为 .因为PAPBA1B,所以PA1PB1,所以SPA1B11.所以VPA1B1CVCPA1B11.2(2019辽宁五校期末)如图,直角梯形ABCD与等腰直角三角形 ABE所在的平面互相垂直AEB,ABCD,ABBC,AB2CD2BC(1)求证:ABED;(2)求证:平面AED平面BCE;(3)线段EA上是否存在点F,使EC平面FBD?若存在,求出的值;若不存在,说明理由解析 (1)证明:取AB中点O,连接EO,DO.由等腰直角三角形ABE可得EBEA,EAEB
3、,所以EOAB因为四边形ABCD为直角梯形,AB2CD2BC,ABBC,所以四边形OBCD为正方形,所以ABOD又因为ODOEO,OD平面EOD,OE平面EOD,所以AB平面EOD又因为ED平面EOD,所以ABED(2)证明:因为平面ABE平面ABCD,平面ABE平面ABCDAB,且ABBC,所以BC平面ABE.又因为EA平面ABE,所以BCEA因为EAEB,BCEBB,BC平面BCE,EB平面BCE,所以EA平面BCE.又EA平面AED,所以平面AED平面BCE.(3)存在点F,且当时,有EC平面FBD连接AC交BD于点M,连接FM.因为四边形ABCD为直角梯形,AB2CD2BC,所以.又,所以在AEC中,所以ECFM.因为EC平面FBD,FM平面FBD,所以EC平面FBD所以线段EA上存在点F,使EC平面FBD,且.