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1、第56課 立體幾何中的翻折問題
1.(2019東城一模)如圖,在邊長為的正三角形中,,,分別為,,上的點,且滿足.將沿折起到的位置,使平面平面,連結(jié),.(如圖)
(1)若為中點,求證:∥平面;
(2)求證:.
證明:(1)取中點,連結(jié).
在中,分別為的中點,
∴∥,且.
∴∥,且,
∴∥,且.
∴四邊形為平行四邊形,∴∥.
又∵平面,且平面,
∴∥平面.
(2) 取中點,連結(jié).
∴,而,
即是正三角形.
又∵, ∴.
∴在圖2中有.
∵平面平面,平面平面,
∴⊥平面.
又平面
2、,∴⊥.
2.(2019海淀一模)已知菱形中,,(如圖1所示),將菱形沿對角線翻折,使點翻折到點的位置(如圖2所示),點,,分別是,,的中點.
(1)證明://平面;
(2)證明:;
(3)當時,求線段的長.
證明:(1)∵點分別是的中點,
又平面,平面,
∴平面.
(2)在菱形中,設(shè)為的交點,
則.
∴ 在三棱錐中,
又
∴平面.
又平面,∴.
?。?)連結(jié).
在菱形中,,
∴是等邊三角形,
∵為中點,
3、 又 ,.
∴平面,即平面.
又 平面,∴.
3.(2019汕頭二模)如圖,在邊長為4的菱形中,,點、分別在邊、上.點與點、不重合,,,沿將翻折到的位置,使平面平面.
(1)求證:平面;
(2)記三棱錐的體積為,四棱錐的體積為,且,求此時線段的長.
【解析】(1)證明:在菱形中,
∵平面⊥平面,
平面平面,且平面,
∴平面,
∵平面,∴.
∵,∴平面.
(2)設(shè).
由(1)知,平面,
∴為三棱錐及四棱錐的高,
4.(2019西城一模)如圖,矩形中,,.,分別在線段和上,∥,將矩形沿折起.記折起后的矩形為,且平面平面.
(1)求證:∥平面
4、;
(2)若,求證:;
(3)求四面體體積的最大值.
【解析】(1)證明:∵四邊形,都是矩形,
∴四邊形是平行四邊形,
∵平面,∴∥平面.
(2)證明:設(shè).
∵平面平面,且,
∴平面, ∴.
又 , ∴四邊形為正方形,
∴平面, ∴.
(3)設(shè),則,其中.
由(1)得平面,
∴四面體的體積為
當且僅當,即時,取等號,
∴時,四面體的體積最大.
內(nèi)容總結(jié)
(1)第56課 立體幾何中的翻折問題
1.(2019東城一模)如圖,在邊長為的正三角形中,,,分別為,,上的點,且滿足.將沿折起到的位置,使平面平面,連結(jié),.(如圖)
(1)若為中點,求證:∥平面
(2)(2)若,求證: