如图,$ABEDFC$ 为多面体,平面 $ABED$ 与平面 $ACFD$ 垂直,点 $O$ 在线段 $AD$ 上,$OA = 1$,$OD = 2$,$\triangle OAB $,$\triangle OAC$,$\triangle ODE$,$\triangle ODF$ 都是正三角形.
【难度】
【出处】
【标注】
  1. 证明直线 $BC\parallel EF$;
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    答案
    解析
    设 $G$ 是线段 $DA$ 延长线与线段 $EB$ 延长线的交点.由于 $\triangle OAB$ 与 $\triangle ODE$ 都是正三角形,所以 $OB \parallel DE$,\[OB = \dfrac{1}{2}DE,OG = OD = 2.\]同理,设 $G'$ 是线段 $DA$ 延长线与线段 $FC$ 延长线的交点,有\[OG' = OD = 2.\]又由于 $G$ 和 $G'$ 都在线段 $DA$ 的延长线上,所以 $G$ 与 $G'$ 重合.
    在 $\triangle GED$ 和 $\triangle GFD$ 中,由 $OB \parallel DE$,$OB = \dfrac{1}{2}DE$ 和 $OC \parallel DF$,$OC =\dfrac{1}{2}DF$,
    可知 $B$,$C$ 分别是 $GE$ 和 $GF$ 的中点,所以 $BC$ 是 $\triangle GEF$ 的中位线,故 $BC\parallel EF$.
  2. 求棱锥 $F - OBED$ 的体积.
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    答案
    解析
    由 $OB = 1$,$OE = 2$,$\angle EOB = 60^\circ $,知\[{S_{\triangle EOB}} = \dfrac{\sqrt 3 }{2},\]而 $\triangle OED$ 是边长为 $ 2 $ 的正三角形,故\[{S_{\triangle OED}} = \sqrt 3,\]所以\[{S_{四边形OBED}} = {S_{\triangle EOB}} + {S_{\triangle OED}} = \dfrac{3\sqrt 3 }{2}.\]过点 $F$ 作 $FQ \perp AD$,交 $AD$ 于点 $Q$,由平面 $ABED \perp 平面 ACFD$ 知,
    $FQ$ 就是四棱锥 $F - OBED$ 的高,且 $FQ = \sqrt 3 $,所以\[{V_{F - OBED}} = \dfrac{1}{3}FQ \cdot {S_{四边形OBED}} = \dfrac{3}{2}.\]
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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