Question

【題目】如圖，四棱錐中，底面為矩形，⊥平面，為的中點(diǎn)．

（Ⅰ）證明：∥平面；

（Ⅱ）設(shè)二面角為60°，=1，=，求三棱錐的體積．

Answer 1

【答案】（1）證明見(jiàn)解析；（2）．

【解析】

試題（1）證明線(xiàn)面平行，根據(jù)判定定理就是要證線(xiàn)線(xiàn)平行，而平行線(xiàn)的尋找，又是根據(jù)線(xiàn)面平行的性質(zhì)定理找到，設(shè)與交點(diǎn)為，過(guò)的平面與平面的交線(xiàn)就是，這就是要找的平行線(xiàn)，由中位線(xiàn)定理易證；（2）要求三棱錐的體積，關(guān)鍵是求得底面三角形的面積（高為到底面的距離，即為的一半），已知條件是二面角大小為，為此可以為軸建立空間直角坐標(biāo)系，設(shè) ，寫(xiě)出各點(diǎn)坐標(biāo)，求得平面和平面的法向量，由法向量的夾角與二面角相等或互補(bǔ)可求得，從而可求得底面積，體積．

試題解析：（1）證明：連，設(shè)，連，

∵是的中點(diǎn)，∴，

∵平面，平面，

∴平面；

（2）建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系，則

．

設(shè) ．則．

設(shè)為平面的法向量，則

取．

又為平面的一個(gè)法向量，

∴，∴．

因?yàn)?/span>為的中點(diǎn)，所以三棱錐的高為，

∴．