1、微专题强化练(二)立体几何中的翻折问题(建议用时:40分钟)1如图,在梯形ABCD中,ADBC,ABC90,ADBCAB234,E,F分别是AB,CD的中点,将四边形ADFE沿直线EF进行翻折给出以下四个结论:DFBC;BDFC;平面DBF平面BFC;平面DCF平面BFC在翻折的过程中,可能成立的结论是()ABCDB对于,因为BCAD,AD与DF相交,不垂直,所以BC与DF不垂直,故不可能成立;对于,如图,设点D在平面BCF上的投影为点P,当BPCF时,有BDFC,而ADBCAB234可使条件满足,故可能成立;对于,当点P落在BF上时,DP平面BDF,从而平面BDF平面BCF,故可能成立;对于
2、,因为点D的投影不可能在FC上,所以不可能成立故选B2(多选题)如图所示,在直角梯形BCEF中,CBFBCE90,A,D分别是BF,CE上的点,ADBC,且ABDE2BC2AF(如图)将四边形ADEF沿AD折起,连接BE,BF,CE(如图)在折起的过程中,下列说法中正确的是()图图AAC平面BEFBB,C,E,F四点不可能共面C若EFCF,则平面ADEF平面ABCDD平面BCE与平面BEF可能垂直ABC在A中,连接AC,取AC的中点O,BE的中点M,连接MO,MF(如图a),易证明四边形AOMF是平行四边形,即ACFM,又AC平面BEF,所以AC平面BEF,所以A正确;在B中,设B,C,E,F
3、四点共面,因为BCAD,BC平面ADEF,所以BC平面ADEF,可推出BCEF,所以ADEF,这与已知相矛盾,故B,C,E,F四点不可能共面,所以B正确;图(a)图(c)在C中,连接CF,DF(图略),在梯形ADEF中,易得EFFD,又EFCF,所以EF平面CDF,所以CDEF,所以CD平面ADEF,则平面ADEF平面ABCD,所以C正确;在D中,延长AF至G,使得AFFG,连接 BG,EG,易得平面BCE平面ABF,过F作FNBG于N(如图c),则FN平面BCE,若平面BCE平面BEF,则过F作直线与平面BCE垂直,其垂足在BE上,前后矛盾,故D错误故选ABC3如图,三棱柱ABCA1B1C1
4、中,侧面BB1C1C为菱形,ABB1C证明:ACAB1证明如图,连接BC1,交B1C于点O,连接AO因为侧面BB1C1C为菱形,所以B1CBC1,且O为B1C及BC1的中点又ABB1C,ABBC1B,所以B1C平面ABO由于AO平面ABO,故B1CAO又B1OCO,故ACAB14如图,在矩形ABCD中,AB4,AD2,E在边DC上,且DE1,将ADE沿AE折到ADE的位置,使得平面ADE平面ABCE(1)求证:AEBD;(2)求三棱锥ABCD的体积解(1)证明:如图,连接BD交AE于点O,连接OD依题意得2,所以RtABDRtDAE,所以ABDDAE,所以AOD90,所以AEBD,即OBAE,
5、ODAE,又OBODO,OB平面OBD,OD平面OBD,所以AE平面OBD又BD平面OBD,所以AEBD(2)由(1)知,ODAE,因为平面ADE平面ABCE,所以OD平面ABCE,所以OD为三棱锥DABC的高,在矩形ABCD中,AB4,AD2,DE1,所以ODOD,所以V三棱锥ABCDV三棱锥DABCSABCOD,故三棱锥ABCD的体积为5如图(1),已知等边三角形ABC的边长为3,点M,N分别是边AB,AC上的点,且BM2MA,AN2NC如图(2),将AMN沿MN折起到AMN的位置,连接AB,AC图(1)图(2)(1)求证:平面ABM平面BCNM;(2)给出三个条件:AMBC;二面角AMN
6、C的大小为60;A到平面BCNM的距离为从中任选一个,补充在下面问题的条件中,并作答:在线段AC上是否存在一点P,使三棱锥APMB的体积为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由解(1)证明:由已知得,AM1,AN2,A60由余弦定理得,MN,MN2AM2AN2,MNAB,MNAM,MNBM又MBAMM,MN平面ABMMN平面BCNM,平面ABM平面BCNM(2)若用条件AMBC,由(1)得,AMMN,又BC和MN是两条相交直线,AM平面BCNM,AMBM易得等边三角形ABC的高为,SABMAMBM121,三棱锥ABCM的体积为V三棱锥CABMSABM,在线段AC上存在点P满足题目条件,此时若用条件二面角AMNC的大小为60,由(1)得,AMB是二面角AMNC的平面角,AMB60,SABMAMBMsin 6012易得等边三角形ABC的高为,三棱锥ABCM的体积为V三棱锥CABMSABM,在线段AC上存在点P满足题目条件,此时点P与点C重合,故1若用条件A到平面BCNM的距离为,易得等边三角形ABC的高为,则SBCMBM2,则三棱锥ABCM的体积为VSBCM,此时在线段AC上不存在满足题目条件的点P