10.(2017·全国卷Ⅲ文,19)如图,四面体ABCD中,△ABC是正三角形,AD=CD.

10.(2017·全国卷Ⅲ文,19)如图,四面体ABCD中,△ABC是正三角形,ADCD.
(1)证明:ACBD
(2)已知△ACD是直角三角形,ABBD,若E为棱BD上与D不重合的点,且AEEC,求四面体ABCE与四面体ACDE的体积比.
[解析] (1)证明:如图,取AC的中点O
连接DOBO.
因为ADCD,所以ACDO.
又由于△ABC是正三角形,所以ACBO.
从而AC⊥平面DOB
ACBD.
(2)解:连接EO.
由(1)及题设知∠ADC=90°,所以DOAO.
RtAOB中,BO2+DO2=BO2+AO2=AB2=BD2,
故∠DOB=90°.
由题设知△AEC为直角三角形,所以EOAC.
又△ABC是正三角形,且ABBD
所以EOBD.
EBD的中点,从而E到平面ABC的距离为D到平面ABC的距离的,四面体ABCE的体积为四面体ABCD的体积的,即四面体ABCE与四面体ACDE的体积之比为1∶1.

 

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