1、(三)立体几何专练1如图,在平行四边形ABCD中,AB1,BC2,CBA,ABEF为直角梯形,BEAF,BAF,BE2,AF3,平面ABCD平面ABEF.(1)求证:AC平面ABEF;(2)求三棱锥DAEF的体积解:(1)证明:在ABC中,AB1,CBA,BC2,所以AC2BA2BC22BABCcosCBA3,所以AC2BA2BC2,所以ABAC.又因为平面ABCD平面ABEF,平面ABCD平面ABEFAB,AC平面ABCD,所以AC平面ABEF.(2)连接CF.因为CDAB,所以CD平面ABEF,所以点D到平面ABEF的距离等于点C到平面ABEF的距离,又AC,所以VDAEFVCAEF.2如
2、图,P为正方形ABCD外一点,PB平面ABCD,PBAB2,E为PD的中点(1)求证:PACE;(2)求四棱锥PABCD的表面积解:(1)证明:取PA的中点F,连接EF,BF,则EFADBC,即EF,BC共面PB平面ABCD,PBBC,又BCAB且PBABB,BC平面PAB,BCPA .PBAB,BFPA,又BCBFB,PA平面EFBC,PACE.(2)设四棱锥PABCD的表面积为S,PB平面ABCD,PBCD,又CDBC,PBBCB,CD平面PBC,CDPC,即PCD为直角三角形,由(1)知BC平面PAB,而ADBC,AD平面PAB,故ADPA,即PAD也为直角三角形综上,SPCCDPBCB
3、PAADABPBABBC84.3如图,四棱锥SABCD中,SD底面ABCD,ABDC,ADDC,ABAD1,DCSD2,M,N分别为SA,SC的中点,E为棱SB上的一点,且SE2EB,证明:(1)MN平面ABCD;(2)DE平面SBC.证明:(1)连接AC,M,N分别为SA,SC的中点,MNAC,又MN平面ABCD,AC平面ABCD,MN平面ABCD.(2)连接BD,BD212122,BC212(21)22,BD2BC2224DC2,DBBC,又SD底面ABCD,BC底面ABCD,SDBC,SDDBD,BC平面SDB,DE平面SDB,BCDE,又SB,且SE2EB,EB,在EBD与DBS中,又
4、EBDDBS,EBDDBS,DEBSDB90,即DESB,SBBCB,DE平面SBC.4在平面四边形ACBD(图)中,ABC与ABD均为直角三角形且有公共斜边AB,设AB2,BAD30,BAC45,将ABC沿AB折起,构成如图所示的三棱锥CABD.(1)当CD时,求证:平面CAB平面DAB;(2)当ACBD时,求三棱锥CABD的高解:(1)证明:当CD时,取AB的中点O,连接CO,DO,在RtACB,RtADB中,AB2,则CODO1,CD,CO2DO2CD2,即COOD,又COAB,ABODO,AB,OD平面ABD,CO平面ABD,CO平面ABC,平面CAB平面DAB.(2)当ACBD时,由已知ACBC,AC平面BDC,CD平面BDC,ACCD,ACD为直角三角形,由勾股定理,CD1,而BDC中,BD1,BC,BDC为直角三角形,SBDC11.三棱锥CABD的体积VSBDCAC.SABD1,设三棱锥CABD的高为h,则由h,解得h.