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一个多面体如图,ABCD是边长为a的正方形,AB=FB,FB⊥平面ABCD,ED∥FB,G,H分别为AE,CE中点.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/22 13:55:04
一个多面体如图,ABCD是边长为a的正方形,AB=FB,FB⊥平面ABCD,ED∥FB,G,H分别为AE,CE中点.
一个多面体如图,ABCD是边长为a的正方形,AB=FB,FB⊥平面ABCD,ED∥FB,G,H分别为AE,CE中点.
(1)试问:这个多面体是几多面体(不必证明)?
(2)求证:GH∥平面ACF;
(3)当平面ACE⊥平面ACF时,求DE的长.
答:
(1)这是7面体:ABCD、ADE、AEF、CDE、CEF、ABF、BCF.
(2)△ACE中,点G是AE的中点,点H是CE的中点.
所以:GH是△ACE的中位线
所以:GH//AC
因为:AC在平面ACF上
所以:GH//平面ACF
(3)连接正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,连接EO和FO.
因为:正方形对角线互相垂直平分
所以:AC⊥BD…………………………(a)
因为:FB⊥平面ABCD
所以:FB⊥AC…………………………(b)
由(a)和(b)知道:
AC⊥平面BOEF
又因为AC是平面ACE和平面ACF的公共边.
所以:∠EOF即是平面ACE和平面ACF的夹角.
因为:平面ACE⊥平面ACF
所以:∠EOF=90°,∠EOD+∠FOB=180°-∠EOF=90°……(c)
FB⊥平面ABCD,ED//FB
所以:ED⊥平面ABCD
所以:在直角梯形BDEF中ED//BF
边长为a的正方形ABCD的对角线BD=√2a,BO=DO=BD/2=√2a/2;FB=AB=a.
RT△FBO和RT△ODE中:
由(c)知道∠EOD+∠FOB=∠EOD+∠OED=90°
所以:∠FOB=∠OED
因为:∠FBO=∠ODE=90°
所以:RT△FBO∽RT△ODE
所以:FB/OD=BO/DE
所以:a/(√2a/2)=(√2a/2)/DE
所以:DE=a/2