1、2023届四川省高考数学复习专题6立体几何(文科)解答题30题专项提分计划1(四川省成都市温江区2022届高考适应性考试数学(文)试题)如图,四棱锥中,四边形为直角梯形,在底面内的射影分别为,(1)求证:;(2)求到平面的距离【答案】(1)证明见解析(2)【分析】(1)由题意可证、,则可得面,即可知,又则可得面,即可证.(2)分别计算出与,再利用等体积法即可求出答案.(1)因为在底面内的射影为,所以面面,又因为,面面,面所以面,又因面因此,同理,又,面,面所以面,又面,所以,连接,易得,又,故,又,面,面因此面,又面即;(2)在中.在中.把到平面的距离看作三棱锥的高h,由等体积法得,故,即,故
2、到平面的距离为2(四川省攀枝花市2022届高三第三次统一考试文科数学试题)如图,四棱锥中,底面ABCD为矩形,平面ABCD,E、F分别为AD、SC的中点,且平面SBC(1)求AB;(2)若,求点E到平面SCD的距离【答案】(1)2;(2).【分析】(1)由题可得,进而即得;(2)利用,结合条件即得.(1)连接,平面SBC,平面SBC,E、F分别为AD、SC的中点,平面ABCD,平面ABCD,又,;(2)设点E到平面SCD的距离为,平面ABCD,平面ABCD,又,平面,由,可得,即,.3(2023四川南充校考模拟预测)如图,为圆柱底面圆周上的三个不同的点,分别为圆柱的三条母线,且底面圆的半径为(
3、1)若是底面圆的一条直径,证明:.(2)若,且四边形的周长为,求三棱锥体积的最大值.【答案】(1)证明见解析;(2).【分析】(1)通过证明平面来证得.(2)结合锥体体积公式以及圆柱的几何性质求得三棱锥体积的最大值.【详解】(1)因为是底面圆的一条直径,所以,因为为圆柱的一条母线,所以底面,又底面,所以,因为平面,所以平面,因为平面,所以;(2)易知四边形为矩形,且平面底面圆,因为,且四边形的周长为,所以到平面的距离的最大值是,故,故三棱锥体积的最大值为.4(四川省乐山市2022届高三三模数学(文)试题)如图,四棱锥PABCD的底面为菱形,ABAP2,PA底面ABCD,E是线段PB的中点,G,
4、H分别是线段PC上靠近P,C的三等分点(1)求证:平面AEG平面BDH;(2)求点A到平面BDH的距离【答案】(1)证明见解析;(2).【分析】(1)根据三角形中位线定理,结合线面平行的判定定理和面面平行的判定定理进行证明即可;(2)利用三棱锥的体积等积性进行求解即可.【详解】(1)连接AC,交BD于点O,连接OH,PBH中,E,G分别为PB,PH的中点,所以EGBH,又因为平面BDH,平面BDH,所以EG平面BDH,同理:AG平面BDH,因为AG,平面AEG,所以平面AEG平面BDH(2)记点A,H到平面BDH,平面ABD的距离分别为,因为PA平面ABCD,PA2,所以,在PBC中,在BCH
5、中,同理,又因为O为BD中点,所以OHBD在BDH中,因为,所以5(四川省南充高级中学2023届高考模拟检测七文科数学试题)如图, 在平行六面体 中,分别是的中点, 侧面平面(1)求证:平面;(2)试求三棱锥 体积【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析;【分析】(1)根据线面平行的判定定理证明即可;(2)根面面垂直的性质定理结合等体积计算即可.【详解】(1)取的中点为,连接在和中, 因为分别是的中点,所以 ,且,又在平行六面体中,所以,因此四边形为平行四边形,所以,又因平面平面, 所以平面(2)由(1)知 平面知, 点到平面的距离相等,所以 ,在三角形 中,过点作于,因侧面平面,所以 平面
6、, 因, 所以平面,因此点 到平面的距离相等, 则的长为点到平面的距离,所以.6(四川省乐山市高中2023届高三第一次调查研究考试文科数学试题)如图,在四棱锥中,平面,底面满足,且,三角形的面积为(1)画出平面和平面的交线,并说明理由(2)求点到平面的距离【答案】(1)答案见解析;(2)【分析】(1)延长交于点,连接,进而根据点线面关系说明即可;(2)根据题意证明,进而结合求解即可.【详解】(1)解:延长交于点,连接,则即为平面和平面的交线,理由如下:因为,平面,平面,所以平面,平面,所以平面平面,因为平面,平面,所以平面平面,所以,为平面与平面的交线.(2)解:因为平面,平面,所以,因为,三
7、角形的面积为所以,解得,因为,所以,即,因为,所以,所以因为,设点到平面的距离为,所以,解得所以点到平面的距离为7(四川省达州市普通高中2023届高三第一次诊断性测试文科数学试题)如图,四棱锥的底面是梯形,为延长线上一点,平面是中点.(1)证明:;(2)若,三棱锥的体积为,求点到平面的距离.【答案】(1)证明见解析(2)【分析】(1)取的中点,连接,先证明平面,得,从而得,利用已知正切值得,由直角三角形得,从而又得线面垂直后得出线线垂直;(2)由得出的长,再由得出点到平面的距离【详解】(1)连接,平面平面,同理,.又平面,平面.平面.取的中点,连接为的中点,.,为的中点,.又平面,平面.平面.
8、(2).,且四边形为矩形,即,又由(1),平面,平面.连接,中,中.为中点,点到平面的距离中,.由(1)知面,在中,中,.设点到平面的距离为,则即,解得.所以点到平面的距离为.8(四川省雅安市2023届高三零诊考试数学(文)试题)如图,为边长为6的等边三角形,E,F分别为AB,AC上靠近A的三等分点,现将沿EF折起,使点A翻折至点P的位置,满足,如图所示(1)若H为PC上靠近P的一个三等分点,求证:直线平面PBE;(2)求四棱锥的体积【答案】(1)证明见解析;(2).【分析】(1)由面面平行或线线平行证明线面平行,证平面平面PBE或证即可.(2)棱锥的底面为等腰梯形,证明面面垂直作出棱锥的高,
9、分别计算棱锥的底面积和高即可.【详解】(1)方法1,在BC上取靠近B的三等分点Q,连接FQ,HQ,则,又平面PBE,平面PBE,所以平面PBE,又知,所以,又平面PBE,平面PBE,所以平面PBE,平面FHQ,平面FHQ,所以,平面平面PBE,平面FHQ,所以,直线平面PBE方法2,连接AP,则AP是平面PAB与平面PAC的交线,可知,所以,又平面PBE,平面PBE,所以,直线平面PBE(2)取BC中点G,连接AG,并交EF于点D,连接PD,为等边三角形,平面PDG,平面PDG,可知平面PDG,平面,平面平面PDG由余弦定理,则,可知,为等边三角形,边长为作于O,则平面BCFE,可得,即四棱锥
10、的高设四棱锥的体积为V,则9(四川省广安市2023届高三零诊文科数学试题)如图,四棱锥中,底面ABCD为直角梯形,其中,面面ABCD,且,点M在棱AE上(1)若,求证:平面BDM(2)当平面MBC时,求点E到平面BDM的距离【答案】(1)证明见解析;(2).【分析】(1)连接与交于点,证明后可得线面平行;(2)由题得是中点,然后利用等积法即得.(1)连接AC与BD交于点N,连接MN,又因为,又平面BDM,平面BDM,平面BDM(2)平面MBC,平面MBC,M是AE的中点,平面平面ABCD,点E到平面ABCD的距离为,在中,点E到平面BDM的距离满足,所以距离10(四川省凉山州2022届高三第三
11、次诊断性检测数学(文科)试题)如图,在直三棱柱中,E,F为线段,的中点(1)证明:EF平面;(2)若直线EA与平面ABC所成的角大小为,求点C到平面的距离【答案】(1)证明见解析(2)【分析】(1)取的中点,连结,可得,通过证明平面可得;(2)利用等体积关系可得.(1)证明:取的中点,连结,在中,、分别为、的中点,且,又在直三棱柱中,E是的中心,且,且,四边形BEFM为平行四边形,在中,M为AC的中点,且,且,平面,平面,又,平面,平面;(2)由(1)知,因为直线与平面所成的角大小为,因为中,设点到平面的距离为,即,解得.11(四川省射洪市2022届高三下学期高考模拟测试文科数学试题)如图,平
12、面五边形中,B=BAD=E=CDE=90,将沿折叠,得四棱锥(1)证明:;(2)若平面平面,求点到平面的距离【答案】(1)证明见解析(2)【分析】(1)取的中点,构造平面,证明平面即可;(2)根据等体积法,即可求出点到平面的距离(1)证明:取的中点,连结,因为,即,所以,因为,即,所以,又,所以,因为,平面,平面,所以平面,因为平面,所以(2)因为平面平面,平面平面,平面,所以,又,则,连接,三棱锥体积,是正三角形,设点到平面的距离为,由,得可求得.12(四川省成都市2022届高三第三次诊断考试文科数学试题)如图,在等腰梯形ADEF中,在矩形ABCD中,平面平面ABCD(1)证明:;(2)求多
13、面体ABCDEF的体积【答案】(1)证明见解析;(2).【分析】(1)过点F作AD的垂线,垂足为M,连接MB,MC,由面面垂直的性质可得平面ABCD,再利用勾股定理得出即可证明;(2)多面体可分割为1个四棱锥与1个三棱锥,利用求解即可.(1)如图,过点F作AD的垂线,垂足为M,连接MB,MC四边形ADEF为等腰梯形,平面平面ABCD,平面平面,平面ADEF,平面ABCD,四边形ABCD为矩形,(2)如图,连接AC四边形ABCD为矩形,平面平面ABCD,平面平面,平面ABCD,平面ADEF结合(1)可知13(四川省眉山市2022届高中第三次诊断性考试数学(文史类)试题)如图,已知在三棱柱中,F是
14、线段BC的中点,点O在线段AF上,.D是侧棱中点,.(1)证明:平面;(2)F,E,三点在同一条直线上吗?说明理由,求的值.【答案】(1)证明见解析;(2)在;.【分析】(1)由题可得是的重心,然后利用线面平行的判定定理即得;(2)由题可得四点共面,进而可得点在平面与平面的交线上,结合条件即得.(1)连接,并延长交于,连接,F是线段BC的中点,又,是的重心,又D是侧棱中点,又平面,平面,平面;(2)连接,则,四点共面,又,平面,又平面,平面,又平面平面,即三点在一条直线上,所以14(四川省遂宁市2022届高三下学期三诊考试数学(文)试题)在等腰梯形ABCD中,E、O、F分别为AD、BE、DE中
15、点(如图1),将沿BE折起到的位置,使得(如图2)(1)证明:平面;(2)求B到平面的距离.【答案】(1)证明见解析;(2).【分析】(1)先证平面BCDE,由此可得,再由菱形及中位线得出,即可得证;(2)利用等体积法由求解即可.(1)连接,如图,如图1,在等腰梯形ABCD中,E为AD中点,为等边三角形,O为BE的中点 , 即,如图2,又,平面BCDE,平面BCDE,又EC平面BCDE,.,所以四边形EBCD为菱形,,O、F分别为BE、DE中点, ,平面,平面(2)在中,,平面,平面,在中,平面, 到平面的距离为,设B到平面的距离为,由可得,. 点B到平面的距离为.15(四川省德阳市2022届
16、高三“三诊”数学(文科)试题)如图所示,平面平面是等腰直角三角形,四边形是直角梯形,分别为的中点.(1)试判断直线与平面的位置关系,并说明理由;(2)求四面体的体积.【答案】(1)平面,理由见解析;(2).【分析】(1)根据已知条件及三角形的中位线定理,再利用平行的传递性及平行四边形的判定,再结合线面平行的判定即可求解;(2)根据已知条件得出点到平面的距离,进而得到点到平面的距离,再求出面积,结合三棱锥的体积公式即可求解.【详解】(1)直线与平面平行,理由如下如图所示,取中点为,连接,因为为的中点,为的中点,所以.又 ,所以,所以,所以四边形为平行四边形.则.又平面,平面,所以平面.(2)因为
17、是等腰直角三角形,为的中点.所以,,因为平面平面,平面平面,所以平面,平面,所以,又,所以平面,所以点到平面的距离为,因为为的中点.即点到平面的距离为,因为为的中点,所以,又因为四边形是直角梯形,所以,所以四面体ODME的体积为.16(四川省泸州市2022届高三第三次教学质量诊断性考试文科数学试题)已知直三棱柱中,D为的中点(1)若,求点C到平面ABD的距离;(2)从下面中选取两个作为条件,证明另外一个成立;【答案】(1)(2)证明见解析【分析】(1)利用等体积法求点到平面距离,先由已知条件可判断是直角三角形,可得到,根据直棱柱的性质可知点到平面的距离为,则可得到,再分别求得,可判断是等腰三角
18、形,即可求得,进而求解;(2)选择为条件,证明成立:连接,易知平面,则,结合直棱柱的性质可得,则平面,即,进而由中线与高线重合即可证明结论;选择为条件,证明成立:连接,易知,结合直棱柱的性质可得,则平面,即,结合可得平面,即可证明结论;选择为条件,证明成立:连接,易知,结合直棱柱的性质可得,则平面,即,结合可得平面,即可证明结论.(1)解:因为,所以,即是直角三角形,所以,因为直棱柱,所以平面,则点到平面的距离为,连接,平面,所以,因为为的中点,即,所以在中,所以,同理,则,所以是等腰三角形,则,设点C到平面ABD的距离为,因为,即,解得,故点C到平面ABD的距离为.(2)选择为条件,证明成立
19、:证明:连接,因为,平面,平面,所以平面,因为平面,所以,又直棱柱,所以平面,因为平面,所以,因为,平面,平面,所以平面,因为平面,所以,因为为的中点,所以.选择为条件,证明成立:证明:连接,因为,为的中点,所以,因为直棱柱,所以平面,因为平面,所以,因为,平面,平面,所以平面,因为平面,所以,又,平面,平面,所以平面,因为平面,所以.选择为条件,证明成立:证明:连接,因为,为的中点,所以,因为直棱柱,所以平面,因为平面,所以,因为,平面,平面,所以平面,因为平面,所以,又,平面,平面,所以平面,因为平面,所以.【点睛】17(四川省绵阳市2022届高三第三次诊断性考试文科数学试卷)在四棱锥中,
20、底面ABCD为梯形,已知,PBC是以BC为斜边的等腰直角三角形(1)证明:平面PBC;(2)Q为棱AB上一点,且三棱锥的体积为,求的大小【答案】(1)证明见解析;(2).【分析】(1)连接,由平行线、等腰三角形的性质可得,结合已知易知为等边三角形,进而有,若为中点,连接,由勾股定理有,由平行四边形性质有,即有,最后根据线面垂直的判定证明结论.(2)由(1)结论,结合面面垂直的判定可得面面,再由面面垂直的性质易知是的体高,利用棱锥体积公式求得,根据已知条件即可求.(1)连接,由知:,又,则,所以,而,故,所以为等边三角形,即,在中,易知:,即,所以,若为中点,连接,则,又,即,所以,又且,则为平
21、行四边形,故,所以,又,面PBC,则平面PBC;(2)由(1)知:平面PBC,又面,则面面,又,面,面面,则面,在是的体高,且,可得,在中,则,故.18(四川省达州市2022届高三第二次诊断性测试数学(文科)试题)已知三棱柱的棱长均为,平面,为的中点.(1)证明:平面;(2)求多面体的体积.【答案】(1)证明见解析(2)【分析】(1)记,根据正方形性质和等腰三角形三线合一性质可分别证得、,由线面垂直判定可证得结论;(2)取中点,利用线面垂直判定可证得平面,由棱锥和棱柱体积公式可分别求得和,作差即可得到所求多面体体积.(1)记,连接,三棱柱的棱长均为,平面,四边形和为全等的两个正方形,且为中点;
22、,又平面,平面.(2)取中点,连接,为等边三角形,;平面,平面,又,又平面,平面,;又,多面体的体积.19(四川省攀枝花市2022届高三第二次统一考试文科数学试题)如图1,在直角梯形中,点为的中点,点在,将四边形沿边折起,如图2.(1)证明:图2中的平面;(2)在图2中,若,求该几何体的体积.【答案】(1)证明见解析(2)【分析】(1)取中点,连接,分别证得和,结合面面平行的判定定理,证得平面平面,即可证得平面.(2)由,得到,证得,连接,把该几何体分割为四棱锥和三棱锥,结合锥体的体积公式,即可求解.【详解】(1)证明:取中点,连接,因为,所以四边形是平行四边形,所以且,所以四边形是平行四边形
23、,所以,因为平面,且平面,所以平面,同理可知:四边形是平行四边形,所以,证得平面,因为平面,且,平面,所以平面平面,因为平面,所以平面.(2)解:若,因为,则,故,所以两两垂直,连接,该几何体分割为四棱锥和三棱锥,则,因为平面平面,故,所以该几何体的体积为.20(四川省宜宾市2022届高三第二次诊断测试数学(文)试题)如图,在四棱锥中,为线段的中点,且(1)求证:平面;(2)若过三点的平面将四棱锥分成上,下两部分,求上面部分的体积【答案】(1)证明见解析(2)【分析】(1)由直线与平面的判定定理证明(2)分别两个三棱锥体积后求和【详解】(1)证明:连接, , , .(2)作的中点,连接为的中点
24、, 平面,21(四川省南充市2022届高考适应性考试(二诊)文科数学试题)如图所示,四边形为菱形,平面平面,点是棱的中点.(1)求证:;(2)若,求三棱锥的体积.【答案】(1)证明见解析(2)【分析】(1)设点是棱的中点,连接,可证平面,从而得到.(2)利用等积转化和体积公式可求三棱锥的体积.(1)如图所示,设点是棱的中点,连接,由及点是棱的中点,可得,又因为平面平面,平面平面,平面,故平面, 又因为平面,所以,又因为四边形为菱形,所以,而是的中位线,所以,可得,又由,且平面平面,所以平面,又因为平面,所以.(2),由于菱形,故,故,故三角形为正三角形,且三角形为正三角形,故,由于平面,22(
25、四川省内江市2022届高三第二次模拟考试数学文科试题)如图所示,已知是边长为6的等边三角形,点M、N分别在,上,O是线段的中点,将沿直线进行翻折,A翻折到点P,使得平面平面,如图所示.(1)求证:;(2)若,求点M到平面的距离.【答案】(1)证明见解析;(2)【分析】(1)由,证得,利用面面垂直的性质,证得平面,进而证得;(2)设点到平面的距离为,结合,求得的值,结合平面,利用点到平面的距离与点到平面的距离相等,即可求解.【详解】(1)证明:因为是边长为6的等边三角形,且,在中,可得,又因为点是线段的中点,所以,因为平面平面,且平面,平面平面,所以平面,又因为平面,所以.(2)解:由是边长为6
26、的等边三角形,可得的高为,因为,,可得,,则的面积为,又由平面,且,所以三棱锥的体积为,在直角中,可得,所以的面积为,设点到平面的距离为,因为,可得,解得,又由,且平面,平面,所以平面,则点到平面的距离与点到平面的距离相等,所以点到平面的距离为.23(四川省凉山州2022届高三第二次诊断性检测数学(文科)试题)如图,在棱长为2的正方体中,E,F,G,H分别是所在棱的中点(1)求证:E,F,G,H四点共面;(2)求三棱锥的体积【答案】(1)证明见解析(2)1【分析】(1)证明:连接HE,GF,证明出,即可证明E,F,GH四点共面;(2)利用三棱锥等体积法即可证明.(1)(1)证明:连接HE,GF
27、在正方体中,GF分别是棱、BC的中点且四边形是平行四边形又在中,H,E分别是,AB的中点,E,F,GH四点共面(2)在底面ABCD中,.又由点G到平面DEF的距离为2,所以.所以.24(四川省2022届高三诊断性检测文科数学试题)如图,在三棱柱中,平面平面ABC.(1)求证:;(2)若M是线段的中点,N是线段上一点,且平面,求四棱锥与三棱柱的体积之比.【答案】(1)证明见解析(2)13【分析】(1)连与交于点D,根据面面垂直的性质可得平面,结合线面垂直的性质和判定定理即可证明;(2)根据题意可得,进而可知N是线段的中点,结合四棱锥和三棱柱的体积公式计算即可.(1)连与交于点D.由已知平面平面A
28、BC,平面平面,又平面ABC,平面.而平面,.又由已知四边形为菱形,又,则平面,又平面,故.(2)平面,面,平面面,.M是线段的中点,N是线段的中点,故,四棱锥与三棱柱的体积之比为13.25(四川省成都市第七中学2022-2023学年高三下学期入学考试数学(文)试题)如图,在四棱锥中,底面ABCD为直角梯形,其中,平面ABCD,且,点M在棱PD上(不包括端点),点N为BC中点(1)若,求证:直线平面PAB;(2)已知点M满足,求异面直线MN与AD所成角【答案】(1)证明见解析(2)90【分析】(1)取PA的一个靠近点P的三等分点Q,连接MQ,QB,由题意可证得,再由线面平行的判定定理即可证明;
29、(2)过点M作,交AD于K,连接KN,由线面垂直的判定定理证明面MNK,即可得出,即可得出答案.【详解】(1)取PA的一个靠近点P的三等分点Q,连接MQ,QB,因为,所以且,又因为,且,点N为BC中点,所以且,则四边形MQBN为平行四边形,所以,平面PAB,平面PAB,所以直线平面PAB(2)过点M作,交AD于K,连接KN,可知面ABCD,因为面ABCD,所以,又因为,所以,所以四边形AKNB为平行四边形,又因为,所以,又,面MNK,因为面MNK,所以异面直线MN与AD成角为9026(2023四川成都统考一模)如图,在等腰直角三角形中,分别是上的点,且满足将沿折起,得到如图所示的四棱锥(1)若
30、为的中点,平面平面,求四棱锥的体积;(2)设平面平面,证明:平面【答案】(1)(2)证明见解析【分析】(1)根据面面垂直的性质定理推出平面,再根据棱锥的体积公式可求出结果;(2)根据线面平行的判定定理和性质定理推出,再根据线面垂直的判定定理可证结论正确.【详解】(1)由题意得平面平面平面,平面平面,平面为的中点,四棱锥的体积为(2),平面平面,平面平面,平面平面,由图,得,平面,平面,平面27(四川省宜宾市2022-2023学年高三上学期12月第一次模拟数学(文)试题)如图,在直三棱柱中,是等边三角形,,是棱的中点.(1)证明:平面平面.(2)求点到平面的距离.【答案】(1)证明见解析(2)【
31、分析】(1)由题意证明平面,根据面面垂直的判定定理即可证明结论.(2)求得三棱锥的体积,设点到平面的距离为,表示出三棱锥的体积,利用等体积法,即可求得答案.【详解】(1)证明:由直三棱柱的定义可知平面.因为平面,所以;因为是等边三角形,且是棱的中点,所以.因为平面,且,所以平面.因为平面,所以平面平面.(2)连接,由题意可得的面积.因为是边长为4的等边三角形,且是棱的中点,所以.由(1)可知平面,则三棱锥的体积因为是棱的中点,且,所以,则.由(1)可知平面,平面 ,则,从而的面积.设点到平面的距离为,则三棱锥的体积.因为,所以,解得,即点到平面的距离为.28(广西2023届高三上学期西部联考数
32、学(文)试题)如图,在三棱柱中,平面平面,四边形是菱形,是的中点.(1)证明:平面;(2)若点到平面的距离为,求.【答案】(1)证明见解析(2)2【分析】(1)连接,先根据面面垂直的性质可得平面,再根据线面垂直的性质与判定证明即可;(2)设,根据等体积法求解即可.【详解】(1)证明:连接,因为四边形是菱形,所以,因为,所以为等边三角形,所以, 因为平面平面,平面平面平面,所以平面,平面,所以,因为,即,所以,又,平面,所以平面;(2)设,可得,由为正三角形,可得,在中,在Rt中,可得Rt的面积为,又由,有,解得,故.29(陕西省西安市第八十九中学2021-2022学年高三上学期第四次模拟文科数
33、学试题)如图,已知四棱锥的顶点A,B,P在同一半圆上,且为该半圆的直径,平面平面,底面是直角梯形,且.(1)求证:;(2)若,Q是的中点,求四棱锥被平面截得的两部分体积之比(求出小于1的值).【答案】(1)证明见详解(2)【分析】(1)要证可证平面,易证,再由面面垂直性质可证,进而得证;(2)由于被切割后的两棱锥高相同,故体积之比等价于底面积之比,结合面积公式即可求解.【详解】(1)(1)因为平面平面,平面平面,底面是直角梯形,所以,所以平面,又平面,所以;因为A,B,P在同一半圆上,且为该半圆的直径,所以,因为,所以平面,又因为平面,所以;(2)如图,连接,则四棱锥被平面切割为和两部分,因为
34、两棱锥高相同,故,因为Q是的中点,所以,所以,.30(四川省内江市2022届高三第三次模拟考试数学(文)试题)如图,在多面体中,四边形是正方形,四边形是梯形,平面平面,(1)证明:平面;(2)求三棱锥的体积.【答案】(1)证明见解析;(2).【分析】(1)过作交于,连接,设交于点,连接,易知为平行四边形,可证为平行四边形,则为中位线有,根据线面平行的判定证结论.(2)由(1)易知,由面面垂直的性质可得面,即为体高,最后利用棱锥的体积公式求体积.(1)如图,过作交于,连接,设交于点,连接.由,则四边形为平行四边形,所以,而且,则且,所以四边形为平行四边形,则为线段的中点,又,在中为中位线,故,又平面,平面,所以平面.(2)由(1)知:平面,故到平面的距离与点到平面的距离相等.所以.面面,面面,面,所以面.则.