(14分)如图,在三棱锥 V-A B C 中,平面 V A…——2015 高考数学第 18 题答案解析

2015_北京卷 (2015·文)

2015 ?? 第 18 题 解答题 区分题
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18.(14分)如图,在三棱锥 $V-A B C$ 中,平面 $V A B \perp$ 平面 $A B C, \triangle V A B$ 为等边三角形,$A C \perp B C$ 且 $A C=B C=\sqrt{2}, O, M$ 分别为 $A B, V A$ 的中点。

(1)求证:$V B / /$ 平面 $M O C$ ;
(2)求证:平面 $M O C \perp$ 平面 $V A B$
(3)求三棱锥 V-ABC的体积.

完整解析 · 逐步详解

【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积; LS :直线与平面平行; LY :平面与平面垂直。

【专题】15:综合题;5F:空间位置关系与距离.
【分析】(1)利用三角形的中位线得出 $O M / / V B$ ,利用线面平行的判定定理证明 $V B / /$ 平面 $M O C$ ;
(2)证明:$O C \perp$ 平面 $V A B$ ,即可证明平面 $M O C \perp$ 平面 $V A B$
(3)利用等体积法求三棱锥 V-ABC 的体积.
【解答】(1)证明:$\because O, M$ 分别为 $A B, V A$ 的中点,
$\therefore \mathrm{OM} / / \mathrm{VB}$ ,
$\because \mathrm{VB} \not \subset$ 平面 $\mathrm{MOC}, \mathrm{OM} \mathrm{\subset}$ 平面 MOC ,
$\therefore \mathrm{VB} / /$ 平面 MOC ;
(2)$\because A C=B C, ~ O$ 为 $A B$ 的中点,
$\therefore \mathrm{OC} \perp \mathrm{AB}$,
∵ 平面 $\mathrm{VAB} \perp$ 平面 $\mathrm{ABC}, \mathrm{OCC} \subset$ 平面 ABC ,
$\therefore \mathrm{OC} \perp$ 平面 VAB ,
$\because \mathrm{OCC}$ 平面 MOC,
∴ 平面 $\mathrm{MOC} \perp$ 平面 VAB
(3)在等腰直角三角形 ACB 中, $\mathrm{AC}=\mathrm{BC}=\sqrt{2}, \therefore \mathrm{AB}=2, \mathrm{OC}=1$ ,
$\therefore \mathrm{S}_{\triangle \mathrm{VAB}}=\sqrt{3}$ ,
$\because O C \perp$ 平面 $V A B$ ,

$\therefore \mathrm{V}_{\mathrm{C}-\mathrm{VAB}}=\frac{1}{3} O C \cdot \mathrm{~S}_{\triangle \mathrm{VAB}}=\frac{\sqrt{3}}{3}$ ,
$\therefore V_{V-A B C}=V_{C-V A B}=\frac{\sqrt{3}}{3}$ .
【点评】本题考查线面平行的判定,考查平面与平面垂直的判定,考查体积的计算,正确运用线面平行、平面与平面垂直的判定定理是关键.

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