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【题目】如图,在四棱锥中,底面为菱形,,平面平面为等边三角形,的中点.

1)求证:平面平面

2)若的中点,求证:平面,并求四面体的体积.

【答案】(1)见解析;(2)

【解析】

1)先证明平面,再利用面面垂直的判定定理即可证明平面平面;(2)连结于点,连结,则先证明即可证明平面,四面体的体积要通过等积法转化求得,即,而四面体的底面积,高为容易求得.

1)证明:因为为等边的中点,所以

又因为在菱形中,,所以为等边三角形,

的中点,所以.,所以平面

平面,所以平面平面.

2)连结于点,连结,如图所示.

因为底面为菱形,中点,中点,所以

平面,所以平面.

点到平面的距离等于点到平面的距离,即.

由(1)知,平面平面,所以底面

因为等边的边长为2,所以.

又因为中点,所以点到底面的距离为

易知为边长为2的等边三角形,所以三棱锥的体积为:

.

故所求四面体的体积为.

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