Question

（本題滿分16分）如圖：AD=2,AB=4的長方形所在平面與正所在平面互相垂直，分別為的中點．

（1）求四棱錐-的體積；
（2）求證：平面；
（3）試問：在線段上是否存在一點，使得平面平面？若存在，試指出點的位置，并證明你的結(jié)論；若不存在，請說明理由．

Answer 1

(1) ；(2)連交于,連則為中點,因為為中點,所以,又,,則.    
(3)當BN=時,平面.   

試題分析：(1)解:正中,Q為的中點故
由.
長為到平面的距離.因為,所以
所以,      
(2)證明:連交于,連則為中點,因為為中點,
所以,     又,,則.    
(3)當BN=時,平面. 
證明如下:由(1)證明知,又,則
又因為長方形中由相似三角形得,則
  又 所以,平面. 
點評：空間問題中的線面關(guān)系的證明主要是應(yīng)用線面平行與垂直的判定定理或性質(zhì)，具體問題中要是能夠根據(jù)題意適當做輔助線；求簡單幾何體的體積問題關(guān)鍵是能夠應(yīng)用轉(zhuǎn)化思想，將所求幾何體的體積轉(zhuǎn)化為易于求解底面積和高的幾何體的體積，注意對等積法的應(yīng)用.