试题:
如图,已知正三棱柱中,上的动点.

(1)求五面体的体积;
(2)当在何处时,平面,请说明理由;
(3)当平面时,求证:平面平面.

答案:

我来补答
(1)4;(2)的中点;(3)证明过程详见解析.

试题分析:本题主要以正三棱柱为几何背景,考查椎体体积、线面平行、面面垂直的判定,运用传统几何法求解证明,突出考查空间想象能力和计算能力.第一问,由图形判断五面体就是四棱锥,所以主要任务就是求高和底面面积;第二问,利用直线与平面平行的性质定理,证明出,所以中点;第三问,结合第二问的结论,由线面垂直的判定定理,得出⊥平面,再由面面垂直的判定定理得出结果.
试题解析:(Ⅰ)如图可知五面体是四棱锥

∵侧面垂直于底面
∴正三角形的高就是这个四棱锥的高,

于是.      4分
(Ⅱ)当点中点时,∥平面

连结连结,∵四边形是矩形,
中点,
∥平面,平面平面
,∴的中点.                      8分
(Ⅲ)由(Ⅱ)可知当∥平面时,的中点.
为正三角形,的中点,∴
平面,∴
,∴⊥平面
平面,∴平面⊥平面.                      12分
 
 
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