(2010?连云港二模)如图,在三棱锥D-ABC中,已知△BCD是正三角形,AB⊥平面BCD,AB=BC=a,E为BC的中点,

2025-05-21 08:52:29
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解答:解:(1)∵AB⊥平面BCD,∴AB⊥BC,AB⊥BD.
∵△BCD是正三角形,且AB=BC=a,∴AD=AC=

2
a.
设G为CD的中点,则CG=
1
2
a
,AG=
7
2
a

S△ABCS△ABD
1
2
a2
S△BCD
3
4
a2
S△ACD
7
4
a2

三棱锥D-ABC的表面积为S△ACD
4+
3
+
7
4
a2

(2)取AC的中点H,∵AB=BC,∴BH⊥AC.
∵AF=3FC,∴F为CH的中点.
∵E为BC的中点,∴EF∥BH.则EF⊥AC.
∵△BCD是正三角形,∴DE⊥BC.
∵AB⊥平面BCD,∴AB⊥DE.
∵AB∩BC=B,∴DE⊥平面ABC.∴DE⊥AC.
∵DE∩EF=E,∴AC⊥平面DEF.
(3)存在这样的点N,
当CN=
3
8
CA
时,MN∥平面DEF.
连CM,设CM∩DE=O,连OF.
由条件知,O为△BCD的重心,CO=
2
3
CM.
∴当CF=
2
3
CN时,MN∥OF.∴CN=
3
2
?
1
4
CA=
3
8
CA