如图,边长为2的正方形ABCD中, (1)点E是AB的中点,将三角形AED,三角形DCF分别沿DE,
如图,边长为2的正方形ABCD中,(1)点E是AB的中点,将三角形AED,三角形DCF分别沿DE,DF折起,使A,C点重合于点A’.求证A’D⊥EF(2)当BE=BF=&...
如图,边长为2的正方形ABCD中, (1)点E是AB的中点,将三角形AED,三角形DCF分别沿DE,DF折起,使A,C点重合于点A’.求证A’D⊥EF (2)当BE=BF=¼BC时,求三棱锥A’-EFD的体积
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解:(1)证明:因为四边形ABCD为正方形,点E是AB的中点,点F是BC的中点,
所以DE=DF,角ADE=角CDF
又因为将三角形AED,三角形DCF分别沿DE,DF折起,使A,C两点重合于点A'.
角ADE=角EDA' 角CDF=角FDA'
所以角EDA'=角FDA'
所以A'D垂直于EF(等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高三线合一)
(2)在三棱锥A`-EFD中
A`D⊥A`E,A`D⊥AF(∵AD⊥AE,DC⊥FC)
又A`E∩A`F于A`
∴A`D⊥面A`EF
∴V三棱柱A`-EFD=1/3×A`D×S△A`EF
又在△A`EF中,EF=根号(EB²+BF²)=根号2/2
且A`E=A`F=3/4AB=3/2
∴cos∠EA`F=(A`E²+A`F²-EF²)/(2A`E*A`F)=8/9
易知∠EA`F为锐角
∴sin∠EA`F=根号17/9
∴S△A`EF=1/2A`E×A`F×sin∠EA`F=根号17/8
又A`D=AC=2
∴V=1/3×2×根号17/8=根号17/12
所以DE=DF,角ADE=角CDF
又因为将三角形AED,三角形DCF分别沿DE,DF折起,使A,C两点重合于点A'.
角ADE=角EDA' 角CDF=角FDA'
所以角EDA'=角FDA'
所以A'D垂直于EF(等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高三线合一)
(2)在三棱锥A`-EFD中
A`D⊥A`E,A`D⊥AF(∵AD⊥AE,DC⊥FC)
又A`E∩A`F于A`
∴A`D⊥面A`EF
∴V三棱柱A`-EFD=1/3×A`D×S△A`EF
又在△A`EF中,EF=根号(EB²+BF²)=根号2/2
且A`E=A`F=3/4AB=3/2
∴cos∠EA`F=(A`E²+A`F²-EF²)/(2A`E*A`F)=8/9
易知∠EA`F为锐角
∴sin∠EA`F=根号17/9
∴S△A`EF=1/2A`E×A`F×sin∠EA`F=根号17/8
又A`D=AC=2
∴V=1/3×2×根号17/8=根号17/12
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