Question

18．如圖1，在直角梯形ABCD中，AB∥DC，∠BAD=90°，AB=AD=$\frac{1}{2}CD$=1，如圖2，將△ABD沿BD折起來，使平面ABD⊥平面BCD，設(shè)E為AD的中點(diǎn)，F(xiàn)為AC上一點(diǎn)，O為BD的中點(diǎn)．
（Ⅰ）求證：AO⊥平面BCD；
（Ⅱ）若AF=2FC，求三棱錐A-BEF的體積．

Answer 1

分析 （I）利用面面垂直的性質(zhì)即可得出AO⊥平面BCD；
（II）證明BC⊥平面ABD，于是F到平面ABD的距離d=$\frac{2}{3}$BC，故V_A-BEF=V_F-ABE=$\frac{1}{3}{S}_{△ABE}•d$．

解答 （I）證明：∵AB=AD，
O是BD的中點(diǎn)，
∴AO⊥BD，
又∵平面ABD⊥平面BCD，
平面ABD∩平面BCD=BD，
AO?平面ABD，
∴AO⊥平面BCD．
（II）解：在圖1中，過B作BM⊥CD，垂足為M，則BM=AD=DM=CM=1，
∴∠DBM=∠CBM=45°，
∴BD⊥BC，BC=$\sqrt{2}$，
又∵平面ABD⊥平面BCD，平面ABD∩平面BCD=BD，BC?平面BCD，
∴BC⊥平面ABD，
∵AF=2FC，∴F到平面ABD的距離d=$\frac{2}{3}$BC=$\frac{2\sqrt{2}}{3}$，
∴V_A-BEF=V_F-ABE=$\frac{1}{3}{S}_{△ABE}•d$=$\frac{1}{3}×\frac{1}{2}×1×\frac{1}{2}×\frac{2\sqrt{2}}{3}$=$\frac{\sqrt{2}}{18}$．

點(diǎn)評 本題考查了面面垂直的性質(zhì)，線面垂直的判定，棱錐的體積計算，屬于中檔題．