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如图是某直三棱柱(侧棱与底面垂直)被削去上底后的直观图与三视图的侧视图、俯视图,...

如图是某直三棱柱(侧棱与底面垂直)被削去上底后的直观图与三视图的侧视图、俯视图,在直观图中,M是BD的中点,侧视图是直角梯形,俯视图是等腰直角三角形,有关数据如图所示.
(Ⅰ)求出该几何体的体积.
(Ⅱ)若N是BC的中点,求证:AN∥平面CME;
(Ⅲ)求证:平面BDE⊥平面BCD.

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(I)由图可以看出,几何体可以看作是以点B为顶点的四棱锥,其与底面积易求; (II)证明线AN与面CME中一线平行即可利用线面平行的判定定理得出线面平行,由图形易得,可构造平行四边形证明线线平行,连接MN,则MN∥CD,AE∥CD,即可证得; (Ⅲ)要平面BDE⊥平面BCD,关键是在一平面中寻找另一平面的垂线,易得AN⊥平面BCD,利用AN∥EM,可得EM⊥平面BCD ,从而得证 【解析】 (Ⅰ)由题意,EA⊥平面ABC,DC⊥平面ABC,AE∥DC,AE=2,DC=4,AB⊥AC,且AB=AC=2 ∵EA⊥平面ABC, ∴EA⊥AB,又AB⊥AC,∴AB⊥平面ACDE ∴四棱锥B-ACDE的高h=AB=2,梯形ACDE的面积S=6 ∴, 即所求几何体的体积为4(4分) (Ⅱ)连接MN,则MN∥CD,AE∥CD 又,所以四边形ANME为平行四边形,∴AN∥EM …(6分) ∵AN⊄平面CME,EM⊂平面CME,所以,AN∥平面CME;    …(8分) (Ⅲ)∵AC=AB,N是BC的中点,AN⊥BC,平面ABC⊥平面BCD ∴AN⊥平面BCD  …(10分) 由(Ⅱ)知:AN∥EM ∴EM⊥平面BCD 又EM⊂平面BDE 所以,平面BDE⊥平面BCD.…(12分)
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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