1、规范练(四)立体几何1如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD是平行四边形,且PA底面ABCD,BDPC,E是PA的中点(1)求证:平面PAC平面EBD;(2)若PAABAC2,求三棱锥PEBD的体积 (1)证明PA平面ABCD,PABD,又BDPC,PAPCP,BD平面PAC,BD平面EBD,平面PAC平面EBD.(2)解由(1)可知BDAC,所以四边形ABCD是菱形,BAD120,SABDBDOA21.VPEBDVPABDVEABD21.2如图所示,AB是圆O的直径,点C是弧AB的中点,点V是圆O所在平面外一点,D是AC的中点,已知AB2,VAVBVC2. (1)求证:OD平面VBC;(2
2、)求证:AC平面VOD;(3)求棱锥CABV的体积(1)证明O、D分别是AB和AC的中点,ODBC.又OD平面VBC,BC平面VBC,OD平面VBC.(2)证明VAVB,O为AB中点,VOAB.连接OC,在VOA和VOC中,OAOC,VOVO,VAVC,VOAVOC,VOAVOC90,VOOC.又ABOCO,AB平面ABC,OC平面ABC,VO平面ABC.又AC平面ABC,ACVO.又VAVC,D是AC的中点,ACVD.VO平面VOD,VD平面VOD,VOVDV,AC平面VOD.(3)解由(2)知VO是棱锥VABC的高,且VO.又点C是弧AB的中点,COAB,且CO1,AB2,三角形ABC的面
3、积SABCABCO211,棱锥VABC的体积为VVABCSABCVO1,故棱锥CABV的体积为.3.已知三棱柱ABCABC中,平面BCCB底面ABC,BBAC,底面ABC是边长为2的等边三角形,AA3,E、F分别在棱AA,CC上,且AECF2.(1)求证:BB底面ABC;(2)在棱AB上找一点M,使得CM平面BEF,并给出证明 (1)证明取BC中点O,连接AO,由于三角形ABC是等边三角形,所以AOBC,又由于平面BCCB底面ABC,AO平面ABC,平面BCCB平面ABCBC,所以AO平面BCCB,又BB平面BCCB,所以AOBB.又BBAC,AOACA,AO平面ABC,AC平面ABC.所以B
4、B底面ABC. (2)解明显M不是A,B,棱AB上若存在一点M,使得CM平面BEF,过M作MNAA交BE于N,连接FN,MC,所以MNCF,即CM和FN共面,所以CMFN,所以四边形CMNF为平行四边形,所以MN2,所以MN是梯形ABBE的中位线,M为AB的中点4正ABC的边长为2,CD是AB边上的高,E、F分别是AC、BC的中点(如图(1),现将ABC沿CD翻折成直二面角ADCB(如图(2)在图(2)中:(1)求证:AB平面DEF;(2)求多面体DABFE的体积 (1)证明在ABC中,由于E、F分别是AC、BC的中点,所以EFAB.又AB平面DEF,EF平面DEF.所以AB平面DEF(2)解由二面角ADCB是直二面角知平面ADC平面BCD,又在正ABC中,D为边AB的中点,故ADCD,所以AD平面BCD,V三棱锥ABCDSBCDAD,V三棱锥EFCDSBCDAD, 所以多面体DABFE的体积VV三棱锥ABCDV三棱锥EFCD.