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如图所示,四棱锥F-ABCD的底面ABCD是菱形,其对角线AC=2,BD=2.AE、CF都与平面ABCD垂直,AE=1,

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/21 17:31:53
如图所示,四棱锥F-ABCD的底面ABCD是菱形,其对角线AC=2,BD=
2
(1)连接AC、BD交于菱形的中心O,过O作OG⊥AF,G为垂足,连接BG、DG.
由BD⊥AC,BD⊥CF得BD⊥平面ACF,故BD⊥AF.
于是AF⊥平面BGD,所以BG⊥AF,DG⊥AF,∠BGD为二面角B-AF-D的平面角.
由FC⊥AC,FC=AC=2,得∠FAC=
π
4,OG=

2
2.
由OB⊥OG,OB=OD=

2
2,得∠BGD=2∠BGO=
π
2.
(2)连接EB、EC、ED,设直线AF与直线CE相交于点H,
则四棱锥E-ABCD与四棱锥F-ABCD的公共部分为四棱锥H-ABCD.
过H作HP⊥平面ABCD,P为垂足.
因为EA⊥平面ABCD,FC⊥平面ABCD,
所以平面ACEF⊥平面ABCD,从而P∈AC,HP⊥AC.

HP
CF+
HP
AE=
AP
AC+
PC
AC=1,得HP=
2
3.
又因为S菱形ABCD=
1
2AC•BD=
2,
故四棱锥H-ABCD的体积V=
1
3S菱形ABCD•HP=
2
2
9.