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如图,在四棱锥中,平面,且,,,点G,H分别为边,的中点,点M是线段上的动点. ...

如图,在四棱锥中,平面,且,点GH分别为边的中点,点M是线段上的动点.

1)求证:

2)若,当三棱锥的体积最大时,求点C到平面的距离.

 

(1)证明见解析(2) 【解析】 (1)连接,相交于点O.由垂直平分线性质可得,由中位线定理可得,从而.再由平面,可得,所以平面,即可得. (2)根据,,,可求得和,进而求得,由相似比与面积比关系求得,即可由等体积法求得.因而当点M与点E重合时取得最大值.由线段关系求得,再根据等体积,即可求得点D到平面的距离. (1)证明:连接,相交于点O.如下图所示: 平面.平面, . 又,, 为线段的垂直平分线. . ∵G,H分别为,的中点, , , 又,,平面, 平面. 又平面, . (2)由(1)得,,. ,在中,,, . 在中,. 的面积 , ∵G,H分别为,中点, . 平面.即平面. . 显然,当点M与点E重合时,取得最大值,此时. 连接,不难得出. ,. 又易知, . ∵G是中点, ∴C到平面的距离等于D到平面的距离. 又, ,得. ∴点D到平面的距离为.
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考点分析:
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