求详解过程
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(1)∵EF,BC在同一平面上,GH,BC在同一平面上,BC//平面GEFH
∴EF//BC,GH//BC
∵GH,EF在同一平面上
∴EF//GH
(2)在三角形ABP中,做PM⊥AB于M。三角形ABP是等腰三角形,AP=BP=2√17,AB=8,则有PM^2=BP^2-(AB/2)^2,即PM=2√13。
∵平面GEFH⊥平面ABCD,AB在平面ABCD上,GE在平面GEFH上,AB与GE交点为E。
∴GE⊥AB
∴GE//AB
在三角形PMB中,BE=2,BM=4,GE//AB
∴GE=PM/2=√13,G为PB中点
在三角形PBC中,GH//BC,G为PB中点
∴GH=BC/2=4
四边形GEFH为等腰梯形,上底GH=4,腰GE=√13,下底EF=BC=8
可计算得到梯形高h: h^2=GE^2-((EF-GH)/2)^2,h=3
则四边形GEFH面积为3×(4+8)/2=18
∴EF//BC,GH//BC
∵GH,EF在同一平面上
∴EF//GH
(2)在三角形ABP中,做PM⊥AB于M。三角形ABP是等腰三角形,AP=BP=2√17,AB=8,则有PM^2=BP^2-(AB/2)^2,即PM=2√13。
∵平面GEFH⊥平面ABCD,AB在平面ABCD上,GE在平面GEFH上,AB与GE交点为E。
∴GE⊥AB
∴GE//AB
在三角形PMB中,BE=2,BM=4,GE//AB
∴GE=PM/2=√13,G为PB中点
在三角形PBC中,GH//BC,G为PB中点
∴GH=BC/2=4
四边形GEFH为等腰梯形,上底GH=4,腰GE=√13,下底EF=BC=8
可计算得到梯形高h: h^2=GE^2-((EF-GH)/2)^2,h=3
则四边形GEFH面积为3×(4+8)/2=18
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如图,四棱锥P−ABCD的底面是边长为8的正方形,四条侧棱长均为217−−√,点G,E,F,H分别是棱PB,AB,CD,PC上共面的四点,平面GEFH⊥平面ABCD,BC∥平面GEFH.
(Ⅰ)证明:GH∥EF;
(Ⅱ)若EB=2,求四边形GEFH的面积。
直线与平面垂直的性质;棱柱、棱锥、棱台的体积.
(Ⅰ)证明GH∥EF,只需证明EF∥平面PBC,只需证明BC∥EF,利用BC∥平面GEFH即可;
(Ⅱ)求出四边形GEFH的上底、下底及高,即可求出面积.
(Ⅰ)证明:∵BC∥平面GEFH,平面GEFH∩平面ABCD=EF,BC⊂平面ABCD,
∴BC∥EF,
∵EF⊄平面PBC,BC⊂平面PBC,
∴EF∥平面PBC,
∵平面EFGH∩平面PBC=GH,
∴EF∥GH;
(Ⅱ)连接AC,BD交于点O,BD交EF于点K,连接OP,GK.
∵PA=PC,O为AC中点,
∴PO⊥AC,
同理可得PO⊥BD,
又∵BD∩AC=O,AC⊂底面ABCD,BD⊂底面ABCD,
∴PO⊥底面ABCD,
又∵平面GEFH⊥平面ABCD,PO⊄平面GEFH,
∴PO∥平面GEFH,
∵平面PBD∩平面GEFH=GK,
∴PO∥GK,且GK⊥底面ABCD
∴GK是梯形GEFH的高
∵AB=8,EB=2,
∴EBAB=KBDB=14,
∴KB=14DB=12OB,即K为OB中点,
又∵PO∥GK,
∴GK=12PO,即G为PB中点,且GH=12BC=4,
由已知可得OB=42√,PO=PB2−OB2−−−−−−−−−√=68−32−−−−−−√=6,
∴GK=3,
故四边形GEFH的面积S=12(GH+EF)×GK=12(4+8)×3=18,
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