如圖,一個多面體的直觀圖如圖a所示,它的正視圖和俯視圖都是邊長為2的正方形,左視圖如圖b所示.已知M、N分別是AF、BC的中點.
(1)求證:MN∥平面CDEF;
(2)求四棱錐E-ABCD的體積.
分析:(1)由三視圖可知,該多面體是底面為直角三角形的直三棱柱ADE-BCF,且AB=BC=BF=2,DE=CF=2
2
.∠CBF=
π
2
,由此能夠證明MN∥面CDEF.
(2)由條件AB⊥AE;AD⊥AE,AD∩AB=A,從而得到AE⊥面ABCD.四棱錐E-ABCD是以AE為高,以矩形ABCD為底面的棱錐,由此能求出棱錐E-ABCD的體積.
解答:(1)證明:由三視圖可知,該多面體是底面為直角三角形的直三棱柱ADE-BCF,
且AB=BC=BF=2,DE=CF=2
2
.∠CBF=
π
2
,
△BEC中,MN為中位線,故MN∥CE,
又CE?面CDEF,MN?面CDEF,
∴MN∥面CDEF.
(2)解:由條件AB⊥AE,AD⊥AE,AD∩AB=A,
∴AE⊥面ABCD.
四棱錐E-ABCD是以AE為高,以矩形ABCD為底面的棱錐,
在△ADE中,AE=2,SABCD=AB•AD=4,
∴棱錐E-ABCD的體積為:V=
1
3
SABCD•AE=
1
3
×4×2=
8
3
點評:本題考查直線與平面平行的證明,考查棱錐的體積的求法,解題時要認(rèn)真審題,注意三視圖的合理運用.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,P-ABC是底面邊長為1的正三棱錐,D、E、F分別為棱長PA、PB、PC上的點,截面DEF∥底面ABC,且棱臺DEF-ABC與棱錐P-ABC的棱長和相等.(棱長和是指多面體中所有棱的長度之和)
(1)證明:P-ABC為正四面體;
(2)若PD=PA=
12
求二面角D-BC-A的大。唬ńY(jié)果用反三角函數(shù)值表示)
(3)設(shè)棱臺DEF-ABC的體積為V,是否存在體積為V且各棱長均相等的直平行六面體,使得它與棱臺DEF-ABC有相同的棱長和?若存在,請具體構(gòu)造出這樣的一個直平行六面體,并給出證明;若不存在,請說明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(04年上海卷)(16分)

如圖,P-ABC是底面邊長為1的正三棱錐,D、E、F分別為棱長PA、PB、PC上的點, 截面DEF∥底面ABC, 且棱臺DEF-ABC與棱錐P-ABC的棱長和相等.(棱長和是指多面體中所有棱的長度之和)

(1)     證明:P-ABC為正四面體;

(2)     若PD=PA, 求二面角D-BC-A的大小;(結(jié)果用反三角函數(shù)值表示)

(3)     設(shè)棱臺DEF-ABC的體積為V, 是否存在體積為V且各棱長均相等的直

平行六面體,使得它與棱臺DEF-ABC有相同的棱長和? 若存在,請具體構(gòu)造

出這樣的一個直平行六面體,并給出證明;若不存在,請說明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題

如圖,P-ABC是底面邊長為1的正三棱錐,D、E、F分別為棱長PA、PB、PC上的點,截面DEF∥底面ABC,且棱臺DEF-ABC與棱錐P-ABC的棱長和相等.(棱長和是指多面體中所有棱的長度之和)
(1)證明:P-ABC為正四面體;
(2)若PD=PA=數(shù)學(xué)公式求二面角D-BC-A的大小;(結(jié)果用反三角函數(shù)值表示)
(3)設(shè)棱臺DEF-ABC的體積為V,是否存在體積為V且各棱長均相等的直平行六面體,使得它與棱臺DEF-ABC有相同的棱長和?若存在,請具體構(gòu)造出這樣的一個直平行六面體,并給出證明;若不存在,請說明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:上海高考真題 題型:解答題

如圖,P-ABC是底面邊長為1的正三棱錐,D、E、F分別為棱長PA、PB、PC上的點,截面DEF∥底面ABC,且棱臺DEF-ABC與棱錐P-ABC的棱長和相等。(棱長和是指多面體中所有棱的長度之和)

(1)證明:P-ABC為正四面體;
(2)若PD=PA,求二面角D-BC-A的大;(結(jié)果用反三角函數(shù)值表示)
(3)設(shè)棱臺DEF-ABC的體積為V,是否存在體積為V且各棱長均相等的直平行六面體,使得它與棱臺DEF-ABC有相同的棱長和?若存在,請具體構(gòu)造出這樣的一個直平行六面體,并給出證明;若不存在,請說明理由。

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:2004年上海市高考數(shù)學(xué)試卷(文科)(解析版) 題型:解答題

如圖,P-ABC是底面邊長為1的正三棱錐,D、E、F分別為棱長PA、PB、PC上的點,截面DEF∥底面ABC,且棱臺DEF-ABC與棱錐P-ABC的棱長和相等.(棱長和是指多面體中所有棱的長度之和)
(1)證明:P-ABC為正四面體;
(2)若PD=PA=求二面角D-BC-A的大;(結(jié)果用反三角函數(shù)值表示)
(3)設(shè)棱臺DEF-ABC的體積為V,是否存在體積為V且各棱長均相等的直平行六面體,使得它與棱臺DEF-ABC有相同的棱長和?若存在,請具體構(gòu)造出這樣的一個直平行六面體,并給出證明;若不存在,請說明理由.

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