【题目】四棱锥
中,
面
,底面
是菱形,且
,
,过点
作直线
,
为直线
上一动点.
![]()
(1)求证:
;
(2)当面
面
时,求三棱锥
的体积.
【答案】(1)证明见解析;(2)
.
【解析】分析:(1)由
平面
得
,又在菱形
中有
,故得
平面
,于是得到
.(2)结合题意可得
平面
,故
.根据面
面
得到
,然后根据几何图形的计算得到
,于是
,
,又
,由此可得所求的三棱锥的体积.
详解:(1)∵
,
∴直线
确定一平面
.
∵
平面
,
平面
,
∴
.
由题意知直线
在面
上的射影为
,
又在菱形
中有
,
,
∴
平面
,
∵
平面
,
∴
.
(2)由题意得
和
都是以
为底的等腰三角形,设
和
的交点为
,
![]()
连接
、
,则
,
,
又
,
∴
平面
.
又平面
面
,平面
面
,
∴
面
,
∴
.
在菱形
中,
,
,
∴
.
在
中,
.
在
中,设
,则
.
∴在
中,
,
又在直角梯形
中,
,
故
,
解得
,即
.
∴
,![]()
∴
.