Question

(本題滿分12分)
如圖，在四棱錐中，平面平面，，是等邊三角形，已知，．

（Ⅰ）設是上的一點，證明：平面平面；
（Ⅱ）求四棱錐的體積．

Answer 1

（Ⅰ）由于．故． 又平面平面，平面平面，平面，所以平面，又平面，故平面平面．
（Ⅱ）．

試題分析：（Ⅰ）由于，，，
所以．
故．

又平面平面，平面平面，
平面，
所以平面，
又平面，
故平面平面．
（Ⅱ）解：過作交于，
由于平面平面，
所以平面．
因此為四棱錐的高，
又是邊長為4的等邊三角形．
因此．
在底面四邊形中，，，
所以四邊形是梯形，在中，斜邊邊上的高為，
此即為梯形的高，
所以四邊形的面積為．
故．
點評：立體幾何問題主要是探求和證明空間幾何體中的平行和垂直關系以及空間角、體積等計算問題．對于平行和垂直問題的證明或探求，其關鍵是把線線、線面、面面之間的關系進行靈活的轉化．在尋找解題思路時，不妨采用分析法，從要求證的結論逐步逆推到已知條件