Question

如圖，把長(zhǎng)、寬分別為4、3的長(zhǎng)方形ABCD沿對(duì)角線AC折成直二面角．
（Ⅰ）求頂點(diǎn)B和D之間的距離；
（Ⅱ）現(xiàn)發(fā)現(xiàn)BC邊上距點(diǎn)C的處有一缺口E，請(qǐng)過(guò)點(diǎn)E作一截面，將原三棱錐分割成一個(gè)三棱錐和一個(gè)棱臺(tái)兩部分，為使截去部分體積最小，如何作法？請(qǐng)證明你的結(jié)論．

Answer 1

【答案】分析：（Ⅰ）在△ABC中，過(guò)B作BO⊥AC，垂足為O，連接OD，利用面面垂直，可得BO⊥OD，進(jìn)而利用Rt△BOD中，BO=，OD=，可求BD=．
（Ⅱ）兩種方案：方案（一）過(guò)E作EF∥AC交AB于F，EG∥CD，交BD于G，可知平面EFG∥平面ACD，從而可求原三棱錐被分成三棱錐B-EFG和三棱臺(tái)EFG-CAD兩部分體積比；方案（二）過(guò)E作EP∥BD交CD于P，EQ∥AB，交AC于Q，同（一）可證平面EPQ∥平面ABD，原三棱錐被分割成三棱錐C-EPQ和三棱臺(tái)EPQ-BDA兩部分體積比，從而可確定方案．
解答：解：（Ⅰ）在△ABC中，過(guò)B作BO⊥AC，垂足為O，連接OD

∴BO⊥OD
由已知BO=，OD=在Rt△BOD中，BD=．
（Ⅱ）方案（一）過(guò)E作EF∥AC交AB于F，EG∥CD，交BD于G，



∴平面EFG∥平面ACD
原三棱錐被分成三棱錐B-EFG和三棱臺(tái)EFG-CAD兩部分，此時(shí)．
方案（二）過(guò)E作EP∥BD交CD于P，EQ∥AB，交AC于Q，同（一）可證平面EPQ∥平面ABD，原三棱錐被分割成三棱錐C-EPQ和三棱臺(tái)EPQ-BDA兩部分，此時(shí)，
為使截去部分體積最小，
故選用方案（二）．
點(diǎn)評(píng)：本題以平面圖形的翻折為載體，考查面面垂直的性質(zhì)，考查幾何體的體積，考查學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力．