Question

如圖所示，AD⊥平面ABC，CE⊥平面ABC，AC=AD=AB=1，BC=

2

，凸多面體ABCED的體積為

1

2

，F為BC的中點．
（Ⅰ）求證：AF∥平面BDE；
（Ⅱ）求證：平面BDE⊥平面BCE．

Answer 1

證明：（Ⅰ）∵AD⊥平面ABC，CE⊥平面ABC，
∴四邊形ACED為梯形，且平面ABC⊥平面ACED，
∵BC²=AC²+AB²，∴AB⊥AC，（2分）
∵平面ABC∩平面ACED=AC
∴AB⊥平面ACED，即AB為四棱錐B-ACED的高，（4分）
∵VB-ACED=

1

3

•SACED•AB=

1

3

×

1

2

×(1+CE)×1×1=

1

2

，
∴CE=2，（6分）
作BE的中點G，連接GF，GD，
∴GF為三角形BCE的中位線，
∴GF∥EC∥DA，GF=

1

2

CE=DA，（8分）
∴四邊形GFAD為平行四邊形，
∴AF∥GD，又GD?平面BDE，∴AF∥平面BDE．（10分）
（Ⅱ）∵AB=AC，F為BC的中點，
∴AF⊥BC，又GF⊥AF，∴AF⊥平面BCE，（12分）
∵AF∥GD，∴GD⊥平面BCE，
又GD?平面BDE，
∴平面BDE⊥平面BCE．（14分）