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如图,在三棱锥D-ABC中,已知△BCD是正三角形,AB⊥平面BCD,AB=BC...

manfen5.com 满分网如图,在三棱锥D-ABC中,已知△BCD是正三角形,AB⊥平面BCD,AB=BC=a,E为BC的中点,F在棱AC上,且AF=3FC.
(1)求三棱锥D-ABC的表面积;
(2)求证AC⊥平面DEF;
(3)若M为BD的中点,问AC上是否存在一点N,使MN∥平面DEF?若存在,说明点N的位置;若不存在,试说明理由.
(1)分别作出三角形的高,求出四个三角形的面积,然后求三棱锥D-ABC的表面积; (2)要证AC⊥平面DEF,先证AC⊥DE,再证AC⊥EF,即可. (3)M为BD的中点,连CM,设CM∩DE=O,连OF,只要MN∥OF即可,求出CN. 【解析】 (1)∵AB⊥平面BCD,∴AB⊥BC,AB⊥BD. ∵△BCD是正三角形,且AB=BC=a,∴AD=AC=. 设G为CD的中点,则CG=,AG=. ∴,,. 三棱锥D-ABC的表面积为. (2)取AC的中点H,∵AB=BC,∴BH⊥AC. ∵AF=3FC,∴F为CH的中点. ∵E为BC的中点,∴EF∥BH.则EF⊥AC. ∵△BCD是正三角形,∴DE⊥BC. ∵AB⊥平面BCD,∴AB⊥DE. ∵AB∩BC=B,∴DE⊥平面ABC.∴DE⊥AC. ∵DE∩EF=E,∴AC⊥平面DEF. (3)存在这样的点N, 当CN=时,MN∥平面DEF. 连CM,设CM∩DE=O,连OF. 由条件知,O为△BCD的重心,CO=CM. ∴当CF=CN时,MN∥OF.∴CN=.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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