(本题满分12分)
如图,在长方体中,,,为棱上的一点。
(1)求三棱锥的体积;
(2)当取得最小值时,求证:平面。
(1)由长方体知,平面,所以点到平面的距离等于。
又,故。
(2)将侧面绕逆时针转展开,与侧面共面(如图)
当共线时,取得最小值。
由,,得为中点。
连结,在中,,,。
所以,得,即。
又由长方体知,平面,故。
又,所以平面,得,同理可证,。
又,所以平面。
本题主要考查棱锥相关计算和空间问题的转化。
(1)用已知性质求解所需条件,计算三棱锥体积。
(2)将空间路径问题转化为平面问题,利用数量关系证明命题。