(本小题满分12分)
如图,长方体中,,,,点、分别在,上,。过点,的平面与此长方体的面相交,交线围成一个正方形。
(Ⅰ)在图中画出这个正方形(不必说明画法和理由);
(Ⅱ)求平面把该长方体分成的两部分体积的比值。
(Ⅰ)如图,在上取,在上取,连接,,即可。
(Ⅱ)过作垂直于于,则四边形为矩形,如图平面把长方体分为两个底面为梯形的直四棱柱,四棱柱底面为梯形,高为,四棱柱底面为梯形,高为。
在长方体中,,则分成的两部分体积之比为梯形和梯形的面积之比。
已知四边形为正方形,则,又,则在直角中,。
所以,,。
。
故,即两部分体积之比为。
(1)根据勾股定理在线段上作点使得,则。
(2)平面把长方体分为两个底面为梯形的直四棱柱,四棱柱底面为梯形,高为,四棱柱底面为梯形,高为;二者高相等,分成的两部分体积之比为梯形和梯形的面积之比,根据已知条件和勾股定理求得各部分长度,计算出面积求得比值。