(本小题满分13分)
如左图,四边形为矩形,,,。作如右图折叠:折痕,其中点,分别在线段,上,沿折叠后点叠在线段上的点记为,并且。
(1)证明:;
(2)求三棱锥的体积。
证明:(1)因为面,且面,则面面,交线为。又因为四边形为矩形,,面,所以面,又由于面,所以。因为,且,所以面。
(2)因为面,所以。因为面,面,所以。又在中,,,因为,且,则,故,所以。
又因为,故利用勾股定理得:,所以在中,,,得。又因为点位于的三等分点且,所以为的三等分点,故,所以,所以。
本题主要考查空间几何体线面关系的判定。
(1)通过面得到,又由已知有成立,则面成立;
(2)该三棱锥的体积可以通过求得底面和高求得,利用边角关系和相似性即可求得各边的长,代入体积公式即可得到所求。