Question

【題目】如圖1，在邊長(zhǎng)為1的等邊三角形ABC中，D，E分別是AB，AC邊上的點(diǎn)，AD=AE，F(xiàn)是BC的中點(diǎn)，AF與DE交于點(diǎn)G，將△ABF沿AF折起，得到如圖2所示的三棱錐A﹣BCF，其中BC=．

（Ⅰ）證明：DE∥平面BCF；

（Ⅱ）證明：CF⊥平面ABF；

（Ⅲ）當(dāng)AD=時(shí)，求三棱錐F﹣DEG的體積．

Answer 1

【答案】（Ⅰ）詳見(jiàn)解析（Ⅱ）詳見(jiàn)解析（Ⅲ）

【解析】

試題分析：（Ⅰ）先證明DE∥BC，然后，根據(jù)線面平行的判定定理，容易得到結(jié)論；（Ⅱ）可以通過(guò)證明AF⊥CF和CF⊥BF，從而證明CF⊥平面ABF；（Ⅲ）根據(jù)（Ⅰ）容易得到：GE⊥平面DFG，然后借助于體積公式進(jìn)行求解

試題解析：（1）在等邊三角形ABC中，AD=AE，

∴，在折疊后的三棱錐A﹣BCF中也成立，

∴DE∥BC．

又∵DE平面BCF，BC平面BCF，

∴DE∥平面BCF． …………………4分

（2）在等邊三角形ABC中，F(xiàn)是BC的中點(diǎn)，所以AF⊥BC，即AF⊥CF ①，且．

∵在三棱錐A﹣BCF中，，∴BC2=BF2+CF2，∴CF⊥BF②．

又∵BF∩AF=F，∴CF⊥平面ABF． …………………8分

（3）由（1）可知GE∥CF，結(jié)合（2）可得GE⊥平面DFG．

∴=．………12分