三棱锥A-BCD中,对棱AD、BC所成的角为30°且AD=BC=a.截面EFGH是平行四边形,交AB、AC、CD、BD于

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  • 解题思路:(1)由四边形EFGH为平行四边形,可得到EF∥GH,根据线面平行的判定,可得到EF∥平面BCD,再由线面平行的性质可得到EF∥BC

    最后由线面平行的判定得到BC∥平面EFGH.

    (2)由(1)可得BC∥HG,同理可证得:AD∥EH,由EH∥AD得到

    EH

    AD

    BE

    AB

    =t

    将各边用a,t表示可得周长λ=2(EH+HG)=(at+a-at)=2a=定值.

    (3)由EH∥AD,HG∥BC,可知∠EHG是AD与BC所成的角且∠EHG=30°,再由正弦定理建立面积模型,利用二次函数法求最值.

    (1)证明:∵四边形EFGH为平行四边形∴EF∥GH

    又∵EF⊄平面BCD,GH⊂平面BCD∴EF∥平面BCD

    又∵EF⊂平面ABC,平面ABC∩平面BCD=BC

    ∴EF∥BC

    又∵BC⊄平面EFGH,EF⊂平面EFGH∴BC∥平面EFGH

    (2)由(1)可得BC∥HG,同理可证得:AD∥EH

    ∵EH∥AD∴

    EH

    AD=

    BE

    AB=t∴EH=at

    又∵Ha∥BC∴

    Ha

    BC=

    DH

    BD=

    AE

    AB=1−t

    ∴HG=a(1-t)∴周长λ=2(EH+HG)=(at+a-at)=2a=定值.

    (3)∵EH∥ADHG∥BC

    ∴∠EHG是AD与BC所成的角(设∠EHG为锐角)∴∠EHG=30°

    ∴S=EH×HG×sin30°=

    1

    2×at×a(1−t)=

    1

    2a2t(1−t)

    ∴当t=

    1

    2]时,S最大=

    a2

    8.

    点评:

    本题考点: 直线与平面平行的判定;平面的基本性质及推论.

    考点点评: 本题主要考查了线线,线面,面面平行关系的转化,以及平面图形的周长与面积模型的建立方法,考查很综合,属中档题.