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【题目】如图,在多面体中,,四边形和四边形是两个全等的等腰梯形.

(1)求证:四边形为矩形;

(2)若平面平面,求多面体的体积.

【答案】(1)见证明;(2)

【解析】

1)根据全等的等腰梯形和已知条件得到,由此证得四边形为平行四边形. 分别取的中点,连接,通过证明四点共面,且,且相交,由此证得平面,从而证得,由此证得四边形为矩形.(2)连结,作,垂足为,则.先证明平面,然后证明平面,由此求得点到平面的距离、点到平面的距离,分别求得的体积,由此求得多面体的体积.

(1)证明:∵四边形和四边形是两个全等的等腰梯形,

,∴四边形为平行四边形.

分别取的中点.

的中点,∴,同理,∴.

的中点,的中点,∵,且.

四点共面,且四边形是以为底的梯形.

,且是平面内的相交线,∴平面.

平面,∴,又,∴.

∴四边形为矩形.

(2)解:连结,作,垂足为,则.

,∴.

中,.

平面平面,∴平面.

∵平面平面,平面平面平面

平面,∴点到平面的距离为2,同理,点到平面的距离为2,

.

故多面体的体积为.

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