如图,四棱锥E-ABCD中,ABCD是矩形,平面EAB⊥平面ABCD,AE=EB=BC=2,F为CE上的点,且BF⊥平面

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  • 解题思路:(1)由已知中ABCD是矩形,平面EAB⊥平面ABCD,根据面面垂直的性质可得BC⊥平面EAB,进而根据线面垂直的性质得到BC⊥EA,同理BF⊥EA,由线面垂直判定定理可得EA⊥平面EBC,再由线面垂直的性质即可得到AE⊥BE;

    (2)设O为AB的中点,连接EO,可证得EO为三棱锥E-ADC的高,求出三棱锥的底面面积和高的长度,代入棱锥体积公式,即可求出答案.

    (3)以O为原点,分别以OE、OB所在直线为x轴,y轴,建立空间直角坐标系,分别求出直线DE与AC的方向向量,代入向量夹角公式,可得答案.

    证明:(1)∵ABCD是矩形,

    ∴BC⊥AB,

    ∵平面EAB⊥平面ABCD,

    平面EAB∩平面ABCD=AB,BC⊂平面ABCD,

    ∴BC⊥平面EAB,

    ∵EA⊂平面EAB,

    ∴BC⊥EA,

    ∵BF⊥平面ACE,EA⊂平面ACE,

    ∴BF⊥EA,

    ∵BC∩BF=B,BC⊂平面EBC,BF⊂平面EBC,

    ∴EA⊥平面EBC,

    ∵BE⊂平面EBC,

    ∴EA⊥BE.

    (2)∵EA⊥BE,

    ∴AB=

    AE2+BE2=2

    2,

    S△ADC=[1/2]×AD×DC=[1/2]×BC×AB=2

    2,

    设O为AB的中点,连接EO,

    ∵AE=EB=2,

    ∴EO⊥AB,

    ∵平面EAB⊥平面ABCD,

    ∴EO⊥平面ABCD,即EO为三棱锥E-ADC的高,且EO=[1/2]AB=

    2,

    ∴VD-ABC=VE-ADC=[1/3]•S△ADC×EO=[4/3].

    (3)以O为原点,分别以OE、OB所在直线为x轴,y轴,建立空间直角坐标系,

    则E(

    2,0,0),C(0,

    2,2),A(0,-

    点评:

    本题考点: 异面直线及其所成的角;棱柱、棱锥、棱台的体积.

    考点点评: 本题考查的知识点是异面直线的夹角,棱锥的体积,平面与平面垂直的性质,熟练掌握空间线线垂直、线面垂直及面面垂直之间的相互转化及辩证关系是解答本题的关键.