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1、立体几何中的综合问题建议用时:45分钟1(2019·昆明模拟)如图,四棱柱ABCDA1B1C1D1中,M是棱DD1上的一点,AA1平面ABCD,ABDC,ABAD,AA1AB2AD2DC.(1)若M是DD1的中点,证明:平面AMB平面A1MB1;(2)设四棱锥MABB1A1与四棱柱ABCDA1B1C1D1的体积分别为V1与V2,求的值解(1)证明:因为AA1平面ABCD,所以AA1AB,又ABAD,AA1ADA,所以BA平面AA1D1D,又MA1平面AA1D1D,所以BAMA1.因为ADDM,所以AMD45°,同理A1MD145°
2、;,所以AMMA1,又AMBAA,所以MA1平面AMB,又MA1平面A1MB1,故平面AMB平面A1MB1.(2)设AD1,则四棱锥MABB1A1的底面ABB1A1的面积SABB1A14,高为AD1,所以四棱锥MABB1A1的体积V1SABB1A1×AD.四棱柱ABCDA1B1C1D1的底面ABCD的面积SABCD,高为AA12,所以四棱柱ABCDA1B1C1D1的体积V2SABCD×AA13,所以.2(2019·哈尔滨模拟)如图,等腰梯形ABCD中,ABCD,ADABBC1,CD2,E为CD的中点,将ADE沿AE折
3、到APE的位置(1)证明:AEPB;(2)当四棱锥PABCE的体积最大时,求点C到平面PAB的距离解(1)证明:在等腰梯形ABCD中,连接BD,交AE于点O,ABCE,ABCE,四边形ABCE为平行四边形,AEBCADDE,ADE为等边三角形,在等腰梯形ABCD中,CADE,BDBC,BDAE.如图,翻折后可得,OPAE,OBAE,又OP平面POB,OB平面POB,OPOBO,AE平面POB,PB平面POB,AEPB.(2)当四棱锥PABCE的体积最大时,平面PAE平面ABCE.又平面PAE平面ABCEAE,PO平面PAE,POAE,OP平面ABCE.OPOB,PB,A
4、PAB1,SPAB××,连接AC,则VPABCOP·SABC××,设点C到平面PAB的距离为d,VPABCVCPABSPAB·d,d.3(2019·郑州模拟)如图,四棱锥PABCD中,底面ABCD是边长为2的菱形,BAD,PAD是等边三角形,F为AD的中点,PDBF.(1)求证:ADPB;(2)若E在线段BC上,且ECBC,能否在棱PC上找到一点G,使平面DEG平面ABCD?若存在,求出三棱锥DCEG的体积;若不存在,请说明理由解(1)证明:连接PF,PAD是等边三
5、角形,PFAD.底面ABCD是菱形,BAD,BFAD.又PFBFF,AD平面BFP,又PB平面BFP,ADPB.(2)能在棱PC上找到一点G,使平面DEG平面ABCD.由(1)知ADBF,PDBF,ADPDD,BF平面PAD.又BF平面ABCD,平面ABCD平面PAD,又平面ABCD平面PADAD,且PFAD,PF平面ABCD.连接CF交DE于点H,过H作HGPF交PC于G,GH平面ABCD.又GH平面DEG,平面DEG平面ABCD.ADBC,DFHECH,GHPF,VDCEGVGCDESCDE·GH×DC·CE·sin·GH.4