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(5分)某科技兴趣小组使用$3D$打印机制作的一个零件可以抽象为如图所示的多面体,其中$ABCDEF$是一个平面多边形,平面$AFR\bot$平面$ABC$,平面$CDT\bot$平面$ABC$,$AB\bot BC$,$AB//EF//RS//CD$,$BC//DE//ST//AF$.若$AB=BC=8$,$AF=CD=4$,$AR=RF=TC=TD=\dfrac{5}{2}$,则该多面体的体积为 60 .
〖答案〗60. 〖分析〗分析出组合体为对称立体图形后,将组合体体积拆分成$V_{AFR-BNQ}+V_{CDN-BMP}+V_{S-BMEN}+V_{S-BMP}+V_{S-BNQ}$,根据代入棱锥、棱柱体积公式计算即可. 〖解答〗解:$\because AB//EF//CD$,$AF//BC//ED$,且$AB\bot BC$, 可得$BC\bot CD$,$CD\bot DE$,$DE\bot EF$,$EF\bot AF$,$AF\bot AB$, 延长$CB$与$EF$相交于点$N$,延长$AB$与$ED$相交于点$M$, 所以$AM\bot ED$,$CN\bot EF$, 所以四边形$ABNF$和四边形$CDMB$为矩形,所以$AF=CD=BM=BN$, 所以四边形$BNME$为正方形,所以$BM=ME=EN=BN=AF=CD=4$, 即$EF=DE=12$,由此可得组合体关于平面$SBE$对称; 过点$B$作$BQ//AR$,交$RS$于点$Q$,连接$QN$,过点$B$作$BP//CT$,交$TS$于点$P$,连接$PM$, 所以平面$ARF//$平面$BQN$,平面$CDT//BMP$, 所以组合体体积可以分为$V=V_{AFR-BNQ}+V_{CDN-BMP}+V_{S-BMEN}+V_{S-BMP}+V_{S-BNQ}$, ①求解三棱柱$AFR-BNQ$和$CDN-BMP$的体积: 因为平面$ARF\bot$平面$ABC$,平面$ARF\bigcap$平面$ABC=AF$,$AB\bot AF$, 所以三棱柱$AFR-BNQ$为直三棱柱(三棱柱$CDN-BMP$同理), 所以$V_{AFR-BNQ}=V_{CDT-BMP}=S_{\triangle ARF}\cdot \vert AB\vert =\dfrac{1}{2}\times 4\times \sqrt{(\dfrac{5}{2})^{2}-{2}^{2}}\times 8=24$; ②求解四棱锥$S-BMEN$的体积: 由组合体关于平面$SBE$对称,所以平面$SDE\bot$平面$BMEN$, 作$RS$在底面$ABEF$的投影,因为$AR=FR$,平面$ARF\bot$平面$ABC$,所以$R$在底面的投影为$AF$中点, 又因为平面$SDE\bot$平面$BMEN$,所以$S$在底面的投影为$BE$的中点$O$,$SO$即为$\sqrt{(\dfrac{5}{2})^{2}-{2}^{2}}=\dfrac{3}{2}$, 所以$V_{S-BMEN}=\dfrac{1}{3}\times 4\times 4\times \dfrac{3}{2}=8$; ③求解三棱锥$S-BMP$和三棱锥$S-BNQ$的体积: 因为$AB\bot$平面$ARF$,$AB//RQ$,平面平面$ARF//$平面$BQN$, 所以平面$BQN$垂直$RS$,所以$QS$即为三棱锥$S-BNQ$的高,$QS=\dfrac{1}{2}NE=2$, 所以$V_{S-BMP}=V_{S-BNQ}=\dfrac{1}{3}\times \dfrac{1}{2}\times 4\times \sqrt{(\dfrac{5}{2})^{2}-{2}^{2}}\times 2=2$; 综上,组合体体积为$24+24+8+2+2=60$. 故答案为:60.
〖点评〗本题考查立体几何图形体积的求解,考查空间想象能力,属于中档题.
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