9.如图,△ABC和△BCD所在平面互相垂直,且AB=BC=BD=2,∠ABC=∠DBC=120°,E,F,G分别为AC,DC,AD的中点.
(1)求证:EF⊥平面BCG;
(2)求三棱锥D-BCG的体积.
附:锥体的体积公式V=Sh,其中S为底面面积,h为高.
[解析] (1)由已知得△ABC≌△DBC,∴AC=DC,
又G为AD的中点,∴CG⊥AD,
同理BG⊥AD,∴AD⊥面BGC.
又EF∥AD,∴EF⊥面BCG.
(2)在平面ABC内,作AO⊥CB,交CB延长线于O.
由平面ABC⊥平面BCD,知AO⊥面BDC.
又G为AD中点,因此G到平面BDC距离h是AO的一半,
在△AOB中,AO=AB·sin60°=,
∴VD-BCG=VG-BCD=S△DBC·h=××BD·BC·sin120°·=.
(2)求三棱锥D-BCG的体积.
附:锥体的体积公式V=Sh,其中S为底面面积,h为高.
[解析] (1)由已知得△ABC≌△DBC,∴AC=DC,
又G为AD的中点,∴CG⊥AD,
同理BG⊥AD,∴AD⊥面BGC.
又EF∥AD,∴EF⊥面BCG.
(2)在平面ABC内,作AO⊥CB,交CB延长线于O.
由平面ABC⊥平面BCD,知AO⊥面BDC.
又G为AD中点,因此G到平面BDC距离h是AO的一半,
在△AOB中,AO=AB·sin60°=,
∴VD-BCG=VG-BCD=S△DBC·h=××BD·BC·sin120°·=.