一块边长为10cm的正方形铁片按图(1)中所示的阴影部分裁下,然后用余下的四个全等的等腰三角形加工成一个如图(2)所示的

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  • 解题思路:(1)取PD的中点M,利用三角形的中位线定理、平行四边形的判定和性质及线面平行的判定定理即可证明.

    (2)先找出此正四棱锥的高,进而即可求出其体积;再利用等积变形求三棱锥F-ABE即可.

    (1)证明:取PD的中点M,连接FM、CM,

    ∵F为PA的中点,∴FM∥=12AD,

    ∵E为BC的中点,∴EC∥=12AD.

    ∴FM∥=EC,

    ∴四边形FMCE是平行四边形,∴EF∥CM.

    ∵EF⊄平面PDC,CM⊂平面PDC,

    ∴EF∥平面PDC.

    (2)连接对角线AC、BD交于点O,连接OE、PO、PE.

    则PO⊥底面ABCD,OE=

    1

    2x,PE=5.

    ∴PO=

    52−(

    1

    2x)2=

    100−x2

    2,

    ∴V四棱锥P-ABCD=

    1

    3x2×

    100−x2

    2=

    x2

    100−x2

    6(0<x<10).

    取AO的中点H,连接FH,则FH∥PO,FH=

    1

    2PO=

    100−x2

    4.

    ∵PO⊥底面ABCD,∴FH⊥底面ABCD.

    ∴V三棱锥A-BEF=V三棱锥F-ABE=

    1

    点评:

    本题考点: 直线与平面平行的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积.

    考点点评: 熟练掌握线面平行、垂直的判定定理和性质定理及三角形的中位线定理、平行四边形的判定及性质、锥体的体积计算公式是解题的关键.

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