(1)证明:平面 ACD⊥平面 ABC; (2)Q 为线段 AD 上一点,P 为线段 BC 上一点,且 BP= DQ=23DA,求三棱锥 Q -ABP 的体积.
解:(1)证明:由已知可得,∠BAC=90°,即 BA⊥ AC.
又 BA⊥AD,AD∩AC=A,所以 AB⊥平面 ACD. 又 AB ⊂平面 ABC, 所以平面 ACD⊥平面 ABC.
点评:(1)本题主要考查直线与平面的位置关系、几 何体体积的计算,考查空间想象能力、推理论证能力及运 算求解能力.
(2)对于空间几何体的有关计算问题,要注意如下两 个方面:
①要目标明确,要明确所求的是什么?已知了什么? 还需要求出什么?怎样求?如本题中,要计算五棱锥的体 积,需要求出它的高和它的底面积.
②要论证合理性.在计算过程中要结合论证,保证结 论的合理性,如本题证明 OD′是五棱锥的高是求解本题 的关键,需要结合位置关系的判定进行严格证明.
【变式探究】
1.(2018·全国卷Ⅰ)如图,在平行四边形 ABCM 中,AB =AC=3,∠ACM=90°.以 AC 为折痕将△ACM 折起,使点 M 到达点 D 的位置,且 AB⊥DA.
=
2
2,求五棱锥
D′-ABCFE 的体积.
解:(1)证明:由已知得 AC⊥BD,AD=CD. 又由 AE=CF 得AADE=CCDF,故 AC∥EF. 由此得 EF⊥HD,故 EF⊥HD′,所以 AC⊥HD′. (2)由 EF∥AC 得DOOH=AADE=14. 由 AB=5,AC=6 得 DO=BO= AB2-AO2=4. 所以 OH=1,D′H=DH=3. 于是 OD′2+OH2=(2 2)2+12=9=D′H2, 故 OD′⊥OH.
(2)由已知可得,DC=CM=AB=3,DA=3 2. 又 BP=DQ=23DA, 所以 BP=2 2.