本题导读
本题考查线面垂直的判定,以及四棱锥的体积。
📌【题干】
Question
(2011年福建卷(文)) 如图,四棱锥 中, 底面 ,,点 在线段 上,且 .
(1)求证: 平面 ;
(2)若 ,,,,求四棱锥 的体积.
🔍【思路分析】
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- 步骤1:
- 步骤2: 两条线线垂直推出线面垂直
- 步骤3:底面拆成矩形 + 直角三角形求面积
✅【答案】
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(1)证明见解析
(2)
✍【详细解析】
Abstract
(1),,故 。
底面 , 底面 ,故 。
又 平面 , 平面 ,,且 平面 ,
由线面垂直的判定定理, 平面 。
(2)由 且 ,得 ,即 是 中 边上的高。
在 中,,,故 ,。
于是 。四边形 中, 且 ,故 为矩形,其面积 。
的面积 。
故底面 的面积 。
底面,故 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:线面垂直的判定定理;分割法求底面积;锥体体积公式
核心方法:线面垂直找”平面内两条相交直线”都垂直;不规则底面拆成矩形与直角三角形
避坑指南:判定定理中”两线相交”不可少, 要写明;解(2)的关键是先由(1)的铺垫看出 ,从而 、——底面积别直接套梯形公式( 只是矩形,整体不是梯形)。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:四棱锥垂直与体积题与 2012-广东卷文-18、2011-大纲卷文-20、2013-福建卷文-18 同族。
结论推广:推广:第(1)问证得的垂直关系常是第(2)问求长度或面积的工具—— 平面 已把 、、 的两两垂直关系全部给出, 中 角随即化为等腰直角三角形。
方法推广:立体几何解答题:(1)问的结论要显式记住并在(2)问复用;底面积优先考虑分割或补形。
🔗【关联脉络】
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