(本小题满分13分)
如图所示,在四棱锥中,平面,,,是中点,是上的点,且,为中边上的高。
(1)证明:平面;
(2)若,求三棱锥的体积;
(3)证明:平面。
(1)平面,面。又,面。
(2)是中点点到面的距离:。
三棱锥的体积
(3)取的中点为,连接。,又平面面面面。点是棱的中点, 得:平面。
本题主要考查空间几何体中直线与平面的位置关系、空间几何体的体积等相关知识。
(1)要证直线与平面垂直,只需证只限于平面内两相交直线平行即可。由已知可知,又平面,于是命题得证。
(2)解答本题的关键是求得到平面的高,由(1)可知平面,又为的中点,所以,由此即可求得三棱锥的体积。
(3)取的中点为,可知,又,,所以平面,进而平面。于是命题得证。