如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥...

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如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥DC.其中点E,F分别在线段PD,PC上,沿EF折叠后点P在线段AD上的点记为M,并且MF⊥CF.

(1)求*:CF⊥平面MDF;

(2)求三棱锥M-CDE的体积.

如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥...          如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第2张

图(1)              图(2)

(例1)

【回答】

【解答】(1)因为PD⊥平面ABCD,PD如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第3张平面PCD,

所以平面PCD⊥平面ABCD,

而平面PCD∩平面ABCD=CD,

MD如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第4张平面ABCD,MD⊥CD,

所以MD⊥平面PCD.

因为CF如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第5张平面PCD,所以CF⊥MD,

又CF⊥MF,MD,MF如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第6张平面MDF,且MD∩MF=M,

所以CF⊥平面MDF.

(2)由(1)知CF⊥平面MDF,

DF如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第7张平面MDF,所以CF⊥DF,

易知∠PCD=60°,所以∠CDF=30°,

从而CF=如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第8张CD=如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第9张

因为EF∥DC,

所以如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第10张=如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第11张,即如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第12张=如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第13张

所以DE=如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第14张,所以PE=如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第15张

所以S△CDE=如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第16张CD×DE=如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第17张

MD=如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第18张=如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第19张=如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第20张=如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第21张

所以如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第22张=如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第23张S△CDE×MD=如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第24张×如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第25张×如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第26张=如图(1),四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2,如图(2)所示折叠,折痕EF∥... 第27张.

【精要点评】本题以折叠图形为考查形式,考查直线与平面垂直的判定以及利用等体积法计算三棱锥的体积,属于中档题.图形折叠问题主要先弄清量的变与不变的问题,以及两个图形之间的关系等.

知识点:点 直线 平面之间的位置

题型:解答题

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