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如图.ABCD是圆柱的轴截面.点E在底面的圆周上.AF⊥DE.F是垂足.(1)求证:AF⊥DB,(2)如果AB=a.圆柱与三棱锥D-ABE的体积比等于3π.求点E到截面ABCD的距离.

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 16:46:40分类:高中数学题库

如图,ABCD是圆柱的轴截面,点E在底面的圆周上,AF⊥DE,F是垂足.
(1)求证:AF⊥DB;
(2)如果AB=a,圆柱与三棱锥D-ABE的体积比等于3π,求点E到截面ABCD的距离.在线课程(1)证明:根据圆柱性质,DA⊥平面ABE,
∵EB?平面ABE,
∴DA⊥EB,
∵AB是圆柱底面的直径,点E在圆周上,
∴AE⊥EB,又AE∩AD=A,故得EB⊥平面DAE,
∵AF?平面DAE,
∴EB⊥AF,
又AF⊥DE,且EB∩DE=E,故得AF⊥平面DEB,
∵DB?平面DEB,
∴AF⊥DB.

(2)解:设点E到平面ABCD的距离为d,记AD=h,因圆柱轴截面ABCD是矩形,所以AD⊥AB.
S△ABD=AB•AD=
∴VD-ABE=VE-ABD=S△ABD=dah
又V圆柱=a2h
由题设知=3π,即d=
分析:(1)要证AF⊥DB,只需证明AF垂直DB所在的平面DEB,即证明AF垂直平面DEB内的两条相交直线EB、DE即可.
(2)如果AB=a,设点E到平面ABCD的距离为d,记AD=h,求出圆柱体积求出三棱锥D-ABE的体积,它们的比等于3π,然后求点E到截面ABCD的距离.
点评:本题主要考查空间线面关系、圆柱性质、空间想象能力和逻辑推理能力,计算能力,是中档题.