2020年高考数学(文)之纠错笔记专题08 立体几何

中AB=1,BE=BF=2,

∠FBC=60°.将其沿AB,BC折起使得BE与BF重合,连结DG,如图2. (1)证明:图2中的A,C,G,D四点共面,且平面ABC⊥平面BCGE; (2)求图2中的四边形ACGD的面积.

【答案】(1)见解析;(2)4.

【解析】(1)由已知得ADPBE,CGPBE,所以ADPCG,故AD,CG确定一个平面,从而A,C,G,D四点共面.

由已知得AB?BE,AB?BC,故AB?平面BCGE. 又因为AB?平面ABC,所以平面ABC?平面BCGE. (2)取CG的中点M,连结EM,DM.

因为AB∥DE,AB?平面BCGE,所以DE?平面BCGE,故DE?CG.

由已知,四边形BCGE是菱形,且∠EBC=60°得EM?CG,故CG?平面DEM. 因此DM?CG.

在Rt△DEM中,DE=1,EM=3,故DM=2. 所以四边形ACGD的面积为4.

【名师点睛】本题是很新颖的立体几何考题,首先是多面体折叠问题,考查考生在折叠过程中哪些量是不变的,再者折叠后的多面体不是直棱柱,突出考查考生的空间想象能力.

21.如图,四棱锥P–ABCD中,PA=AB=AD=5,PB=PD=52,AC⊥BD,且BD=4,AC=5.

(1)求证:平面PAC⊥平面PBD;

3(2)若点M在线段PC上,且PM?PC,试求三棱锥M–ACD的体积.

5【答案】(1)见解析;(2)

10. 3【解析】(1)∵PA=AB=AD=5,PB=PD=52,

∴PA2?AB2?PB2,PA2?AD2?PD2,∴PA?AB,PA?AD, 又ABIAD?A,且AB,AD?平面ABCD,∴PA⊥平面ABCD, 又BD?平面ABCD,∴PA?BD,

又AC⊥BD,PA,AC?平面PAC,PAIAC?A,∴BD⊥平面PAC, 又BD?平面PBD,∴平面PAC⊥平面PBD. (2)由题意可得AC是BD的垂直平分线,

111∴△ACD的面积为S△ACD??(BD)?AC??4?5?5,

22432由PM?PC可得M到平面ACD的距离为h?PA?2,

551110∴三棱锥M–ACD的体积为VM?ACD??S△ACD?h??5?2?.

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