Question

一塊邊長(zhǎng)為10cm的正方形鐵片按圖（1）中所示的陰影部分裁下，然后用余下的四個(gè)全等的等腰三角形加工成一個(gè)如圖（2）所示的正四棱錐形容器．在圖（1）中，x表示等腰三角形的底邊長(zhǎng)；在圖（2）中，點(diǎn)E、F分別是四棱錐P-ABCD的棱BC，PA的中點(diǎn)，
（1）證明：EF∥平面PDC；
（2）把該容器的體積V表示為x的函數(shù)，并求x=8cm時(shí)，三棱錐A一BEF的體積．

Answer 1

解：（1）證明：取PD的中點(diǎn)M，連接FM、CM，
∵F為PA的中點(diǎn)，∴FM∥=12AD，
∵E為BC的中點(diǎn)，∴EC∥=12AD．
∴FM∥=EC，
∴四邊形FMCE是平行四邊形，∴EF∥CM．
∵EF?平面PDC，CM?平面PDC，
∴EF∥平面PDC．
（2）連接對(duì)角線(xiàn)AC、BD交于點(diǎn)O，連接OE、PO、PE．
則PO⊥底面ABCD，，PE=5．
∴=，
∴V_{四棱錐P-ABCD}==（0＜x＜10）．
取AO的中點(diǎn)H，連接FH，則FH∥PO，．
∵PO⊥底面ABCD，∴FH⊥底面ABCD．
∴V_{三棱錐A-BEF}=V_{三棱錐F-ABE}==，
當(dāng)x=8時(shí)，V_{三棱錐A-BEF}==8．
分析：（1）取PD的中點(diǎn)M，利用三角形的中位線(xiàn)定理、平行四邊形的判定和性質(zhì)及線(xiàn)面平行的判定定理即可證明．
（2）先找出此正四棱錐的高，進(jìn)而即可求出其體積；再利用等積變形求三棱錐F-ABE即可．
點(diǎn)評(píng)：熟練掌握線(xiàn)面平行、垂直的判定定理和性質(zhì)定理及三角形的中位線(xiàn)定理、平行四邊形的判定及性質(zhì)、錐體的體積計(jì)算公式是解題的關(guān)鍵．