如图,四面体ABCD中,O、E分别是BD、BC的中点,AB=AD=2,CA=CB=CD=BD=2, (1)求证:BD⊥AC; (2)求三棱锥E-ADC的体积.

问题描述:

如图,四面体ABCD中,O、E分别是BD、BC的中点,AB=AD=

2
,CA=CB=CD=BD=2,

(1)求证:BD⊥AC;
(2)求三棱锥E-ADC的体积.

(1)证明:连接OC,∵BO=DO,AB=AD,
∴AO⊥BD,
∵BO=DO,BC=CD,∴CO⊥BD.
∵AO⊥BD,CO⊥BD,AO∩OC=O,
∴直线BD⊥平面AOC,
∵AC⊂平面AOC,
∴BD⊥AC;
(2)在△AOC中,由已知可得AO=1,CO=

3
,而AC=2,
∴AO2+CO2=AC2
∴∠AOC=90°,
即AO⊥OC.
又AO⊥BD,BD∩OC=O,BD,OC⊂平面BCD
∴AO⊥平面BCD.
在△ACD中,CA=CD=2,AD=
2

∴AO=1,S△CDE=
1
2
×
3
4
×22
=
3
2

∴VE-ACD=VA-CDE=
1
3
•S△CDE•AO=
3
6