本题导读

本题考查直线与平面垂直的判定。核心在于线面垂直判定定理、间接法求体积的灵活运用。

📌【题干】

Question

(2013年重庆卷(文)) 如图,四棱锥 中, 底面 ,,,.

(1)求证: 平面 ;

(2)若侧棱 上的点 满足 ,求三棱锥 的体积.

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 、 平分 → ; 底面 → ;两相交直线 都垂直于 → 平面 。
  2. ,,。
  3. → 的高为 → 。
  4. 。

✅【答案】

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(1)见解析;(2)

✍【详细解析】

Abstract

(1) 因为 ,所以 是等腰三角形。又 ,即 是顶角 的平分线,由等腰三角形”三线合一”得 因为 底面 , 底面 ,所以 又 , 平面 ,由线面垂直的判定定理 (2) 在 中,,,故 由 底面 , 由 知 在侧棱 上,且 ,故点 到底面 的距离为 于是 所以

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:四棱锥中的线面垂直与三棱锥体积

核心方法: 且 → 等腰、 平分顶角 → ;又 底面 → ; → 平面 。\n ,;\n → 到底面的高为 → →

避坑指南:求 用间接法:,比直接找 面上的高省事得多; 说明 把侧棱分成 份、 占 份, 的高度是 的八分之一(别取成 )。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:直线与平面垂直的判定与三棱锥体积的等体积转化。

结论推广:线面垂直判定定理;锥体体积公式;同底锥体的高之比等于侧棱分段比。

方法推广:等腰 + 角平分证 → 加 证线面垂直 → 算大锥减小锥。

🔗【关联脉络】

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