高三数学易错立体几何多选题 易错题难题测试综合卷学能测试试题
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高三数学易错立体几何多选题 易错题难题测试综合卷学能测试试题
一、立体几何多选题
1.已知球O 为正方体1111ABCD A B C D -的内切球,平面11A C B 截球O 的面积为24π,
下列命题中正确的有( )
A .异面直线AC 与1BC 所成的角为60°
B .1BD ⊥平面11A
C B C .球O 的表面积为36π
D .三棱锥111B AC B -的体积为288 【答案】AD 【分析】
连接11A C ,1A B ,通过平移将AC 与1BC 所成角转化为11A C 与1BC 所成角可判断A ;通过反证法证明B ;由已知平面11A C B 截球O 的面积为24π求出正方体棱长,进而求出内切球的表面积可判断C ;利用等体积法可求得三棱锥111B AC B -的体积可判断D. 【详解】
对于A ,连接11A C ,1A B ,由正方体1111ABCD A B C D -,可知11//A C AC ,11AC B ∴∠为异面直线AC 与1BC 所成的角,设正方体边长为a
,则1111AC A B BC ==,由等边三角形知1160A C B ∠=,即异面直线AC 与1BC 所成的角为60,故A 正确; 对于B ,假设1BD ⊥平面11A C B ,又1A B ⊂平面11A C B ,则11BD B A ⊥,设正方体边长为a ,则11A D a =
,1A B =
,1BD =,由勾股定理知111A D B A ⊥,与假设矛盾,假设不成立,故1BD 不垂直于平面11A C B ,故B 错误; 对于C ,设正方体边长为a
,则11AC =,内切球半径为
2
a
,设内切球的球心O 在面11A C B 上的投影为O ',由等边三角形性质可知O '为等边11A C B △
的重心,则
11123233O A AC a ='=⨯=
,又1
2
OA a =,∴球心O 到面11A C B 的距离
6a ==,又球心与截面圆心的连线垂直于截面,∴
=
,又截面圆的面积2
246S a ππ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭
=,解得12a =,则内切球半径为6,内切球表面积
214644S ππ==⨯,故C 错误;
对于D ,由等体积法知111111111
111212122812
383B A C B B A C B A C B V V S a --==⨯⨯=⨯⨯=,故D 正确; 故选:AD
【点睛】
关键点点睛:本题考查了正方体和它的内切球的几何结构特征,关键是想象出截面图的形状,从而求出正方体的棱长,进而求出内切球的表面积及三棱锥的体积,考查了空间想象能力,数形结合的思想,属于较难题.
2.在长方体1111ABCD A B C D -中,4AB BC ==,18AA =,点P 在线段11A C 上,M 为AB 的中点,则( ) A .BD ⊥平面PAC
B .当P 为11A
C 的中点时,四棱锥P ABC
D -外接球半径为72
C .三棱锥A PC
D -体积为定值
D .过点M 作长方体1111ABCD A B C D -的外接球截面,所得截面圆的面积的最小值为4π 【答案】ACD 【分析】
利用线面垂直的判定定理可判断A 选项的正误;判断出四棱锥P ABCD -为正四棱锥,求出该四棱锥的外接球半径,可判断B 选项的正误;利用等体积法可判断C 选项的正误;计算出截面圆半径的最小值,求出截面圆面积的最小值,可判断D 选项的正误. 【详解】
对于A 选项,因为AB BC =,所以,矩形ABCD 为正方形,所以,BD AC ⊥, 在长方体1111ABCD A B C D -中,1AA ⊥底面ABCD ,BD ⊂平面ABCD ,
1BD AA ∴⊥,
1AC AA A ⋂=,AC 、1AA ⊂平面PAC ,所以,BD ⊥平面PAC ,A 选项正确;
对于B 选项,当点P 为11A C 的中点时,()
2
22211822
62PA AA PA =
+=+=
同理可得PB PC PD ===
因为四边形ABCD 为正方形,所以,四棱锥P ABCD -为正四棱锥, 取AC 的中点N ,则PN 平面ABCD ,且四棱锥P ABCD -的外接球球心在直线PN
上,
设该四棱锥的外接球半径为R ,由几何关系可得2
22PN R AN R -+=, 即2
288R R -+=,解得9
2
R =,B 选项错误; 对于C 选项,211
4822
ACD
S
AD CD =
⋅=⨯=, 三棱锥P ACD -的高为18AA =,因此,1164
33
A PCD P ACD ACD V V S AA --==⋅=△,C 选项正确;
对于D 选项,设长方体1111ABCD A B C D -的外接球球心为E ,则E 为1BD 的中点, 连接EN 、MN ,则11
42EN DD =
=,122
MN AD ==, E 、N 分别为1BD 、BD 的中点,则1//EN DD , 1DD ⊥平面ABCD ,EN ∴⊥平面ABCD ,
MN ⊂
平面ABCD ,EN MN ∴⊥,EM ∴==
过点M 作长方体1111ABCD A B C D -的外接球截面为平面α,点E 到平面α的距离为
d ,
直线EM 与平面α所成的角为θ,则sin d EM θθ==≤ 当且仅当2
π
θ=
时,等号成立,
长方体1111ABCD A B C D -的外接球半径为R '==,
所以,截面圆的半径2r =
≥
=,
因此,截面圆面积的最小值为4π,D 选项正确.
故选:ACD. 【点睛】
方法点睛:求空间多面体的外接球半径的常用方法:
①补形法:侧面为直角三角形,或正四面体,或对棱二面角均相等的模型,可以还原到正方体或长方体中去求解;
②利用球的性质:几何体中在不同面均对直角的棱必然是球大圆直径,也即球的直径; ③定义法:到各个顶点距离均相等的点为外接球的球心,借助有特殊性底面的外接圆圆心,找其垂线,则球心一定在垂线上,再根据带其他顶点距离也是半径,列关系求解即可.
3.已知正方体1111ABCD A B C D -的棱长为2,点O 为11A D 的中点,若以O 6为半径的球面与正方体1111ABCD A B C D -的棱有四个交点E ,F ,G ,H ,则下列结论正确的是( )
A .11//A D 平面EFGH
B .1A
C ⊥平面EFGH
C .11A B 与平面EFGH 所成的角的大小为45°
D .平面EFGH 将正方体1111ABCD A B C D -分成两部分的体积的比为1:7 【答案】ACD 【分析】
如图,计算可得,,,E F G H 分别为所在棱的中点,利用空间中点线面的位置关系的判断方法可判断A 、B 的正确与否,计算出直线AB 与平面EFGH 所成的角为45︒后可得C 正确,而几何体BHE CGF -为三棱柱,利用公式可求其体积,从而可判断D 正确与否. 【详解】
如图,连接OA ,则2115OA AA =
+=,故棱1111,,,A A A D D D AD 与球面没有交点.
同理,棱111111,,A B B C C D 与球面没有交点. 因为棱11A D 与棱BC 之间的距离为26>BC 与球面没有交点.
因为正方体的棱长为2,而26<
球面与正方体1111ABCD A B C D -的棱有四个交点E ,F ,G ,H , 所以棱11,,,AB CD C C B B 与球面各有一个交点, 如图各记为,,,E F G H .
因为OAE △为直角三角形,故22651AE OE OA -=-=,故E 为棱AB 的中点. 同理,,F G H 分别为棱11,,CD C C B B 的中点.
由正方形ABCD 、,E F 为所在棱的中点可得//EF BC , 同理//GH BC ,故//EF GH ,故,,,E F G H 共面. 由正方体1111ABCD A B C D -可得11//A D BC ,故11//A D EF
因为11A D ⊄平面EFGH ,EF ⊂平面EFGH ,故11//A D 平面EFGH ,故A 正确. 因为在直角三角1BA C 中,122A B =2BC = ,
190A BC ∠=︒, 1A C 与BC 不垂直,故1A C 与GH 不垂直,故1A C ⊥平面EFGH 不成立,故B 错误.
由正方体1111ABCD A B C D -可得BC ⊥平面11AA B B ,而1A B ⊂平面11AA B B , 所以1BC A B ⊥,所以1EF A B ⊥
在正方形11AA B B 中,因为,E H 分别为1,AB BB 的中点,故1EH A B ⊥, 因为EF
EH E =,故1A B ⊥平面EFGH ,
所以BEH ∠为直线AB 与平面EFGH 所成的角,而45BEH ∠=︒, 故直线AB 与平面EFGH 所成的角为45︒,
因为11//AB A B ,故11A B 与平面EFGH 所成的角的大小为45°.故C 正确. 因为,,,E F G H 分别为所在棱的中点,故几何体BHE CGF -为三棱柱, 其体积为
1
11212
⨯⨯⨯=,而正方体的体积为8,
故平面EFGH 将正方体1111ABCD A B C D -分成两部分的体积的比为1:7,故D 正确. 故选:ACD. 【点睛】
本题考查空间中线面位置的判断、空间角的计算和体积的计算,注意根据球的半径确定哪些棱与球面有交点,本题属于中档题.
4.已知直三棱柱111ABC A B C -中,AB BC ⊥,1AB BC BB ==,D 是AC 的中点,O 为1A C 的中点.点P 是1BC 上的动点,则下列说法正确的是( )
A .当点P 运动到1BC 中点时,直线1A P 与平面111A
B
C 5 B .无论点P 在1BC 上怎么运动,都有11A P OB ⊥
C .当点P 运动到1BC 中点时,才有1A P 与1OB 相交于一点,记为Q ,且11
3
PQ QA = D .无论点P 在1BC 上怎么运动,直线1A P 与AB 所成角都不可能是30° 【答案】ABD 【分析】
构造线面角1PA E ∠,由已知线段的等量关系求1tan EP
PA E AE
∠
=的值即可判断A 的正误;利用线面垂直的性质,可证明11A P OB ⊥即可知B 的正误;由中位线的性质有
11
2PQ QA =可知C 的正误;由直线的平行关系构造线线角为11B A P ∠,结合动点P 分析角度范围即可知D 的正误 【详解】
直三棱柱111ABC A B C -中,AB BC ⊥,1AB BC BB ==
选项A 中,当点P 运动到1BC 中点时,有E 为11B C 的中点,连接1A E 、EP ,如下图示
即有EP ⊥面111A B C
∴直线1A P 与平面111A B C 所成的角的正切值:1tan EP
PA E AE
∠
= ∵112EP BB =
,22111152
AE A B B E BB =+= ∴15
tan PA E ∠=
,故A 正确
选项B 中,连接1B C ,与1BC 交于E ,并连接1A B ,如下图示
由题意知,11B BCC 为正方形,即有11B C BC ⊥
而AB BC ⊥且111ABC A B C -为直三棱柱,有11A B ⊥面11B BCC ,1BC ⊂面11B BCC ∴111A B BC ⊥,又11
11A B B C B =
∴1BC ⊥面11A B C ,1OB ⊂面11A B C ,故11BC OB ⊥ 同理可证:11A B OB ⊥,又11A B BC B ⋂=
∴1OB ⊥面11A BC ,又1A P ⊂面11A BC ,即有11A P OB ⊥,故B 正确
选项C 中,点P 运动到1BC 中点时,即在△11A B C 中1A P 、1OB 均为中位线
∴Q为中位线的交点
∴根据中位线的性质有:
1
1
2
PQ
QA
=,故C错误
选项D中,由于11//
A B AB,直线
1
A P与AB所成角即为
11
A B与
1
A P所成角:
11
B A P
∠
结合下图分析知:点P在1
BC上运动时
当P在B或1
C上时,
11
B A P
∠最大为45°
当P在1
BC中点上时,
11
B A P
∠最小为23
arctan30
>=︒
∴
11
B A P
∠不可能是30°,故D正确
故选:ABD
【点睛】
本题考查了利用射影定理构造线面角,并计算其正弦值;利用线面垂直证明线线垂直;中位线的性质:中位线交点分中位线为1:2的数量关系;由动点分析线线角的大小
5.已知正方体1111
ABCD A B C D
-棱长为2,如图,M为
1
CC上的动点,AM⊥平面α.下面说法正确的是()
A .直线A
B 与平面α所成角的正弦值范围为322⎣⎦
B .点M 与点1
C 重合时,平面α截正方体所得的截面,其面积越大,周长就越大 C .点M 为1CC 的中点时,若平面α经过点B ,则平面α截正方体所得截面图形是等腰梯形
D .已知N 为1DD 中点,当AM MN +的和最小时,M 为1CC 的中点 【答案】AC 【分析】
以点D 为坐标原点,DA 、DC 、1DD 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系
D xyz -,利用空间向量法可判断A 选项的正误;证明出1AC ⊥平面1A BD ,分别取棱
11A D 、11A B 、1BB 、BC 、CD 、1DD 的中点E 、F 、Q 、N 、G 、H ,比较1A BD 和六边形EFQNGH 的周长和面积的大小,可判断B 选项的正误;利用空间向量
法找出平面α与棱11A D 、11A B 的交点E 、F ,判断四边形BDEF 的形状可判断C 选项的正误;将矩形11ACC A 与矩形11CC D D 延展为一个平面,利用A 、M 、N 三点共线得知AM MN +最短,利用平行线分线段成比例定理求得MC ,可判断D 选项的正误. 【详解】
对于A 选项,以点D 为坐标原点,DA 、DC 、1DD 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系D xyz -,则点()2,0,0A 、()2,2,0B 、设点()()0,2,02M a a ≤≤,
AM ⊥平面α,则AM 为平面α的一个法向量,且()2,2,AM a =-,()0,2,0AB =, 2232cos ,,3228
8AB AM AB AM AB AM
a a ⋅<>=
=
=
⎢⋅⨯++⎣⎦, 所以,直线AB 与平面α所成角的正弦值范围为32⎣⎦
,A 选项正确; 对于B 选项,当M 与1CC 重合时,连接1A D 、BD 、1A B 、AC , 在正方体1111ABCD A B C D -中,1CC ⊥平面ABCD ,
BD ⊂平面ABCD ,
1BD CC ∴⊥,
四边形ABCD 是正方形,则BD AC ⊥,
1CC AC C =,BD ∴⊥平面1ACC ,
1AC ⊂平面1ACC ,1AC BD ∴⊥,同理可证11AC A D ⊥, 1A D BD D ⋂=,1AC ∴⊥平面1A BD ,
易知1A BD 是边长为22(1
2
3
22234
A BD S =⨯=△为22362=.
设E 、F 、Q 、N 、G 、H 分别为棱11A D 、11A B 、1BB 、BC 、CD 、1DD 的中点,
易知六边形EFQNGH 是边长为2的正六边形,且平面//EFQNGH 平面1A BD , 正六边形EFQNGH 的周长为62,面积为()
2
362
33⨯
⨯=,
则1A BD 的面积小于正六边形EFQNGH 的面积,它们的周长相等,B 选项错误; 对于C 选项,设平面α交棱11A D 于点(),0,2E b ,点()0,2,1M ,()2,2,1AM =-,
AM ⊥平面α,DE ⊂平面α,AM DE ∴⊥,即220AM DE b ⋅=-+=,得
1b =,()1,0,2E ∴,
所以,点E 为棱11A D 的中点,同理可知,点F 为棱11A B 的中点,则()2,1,2F ,
()1,1,0EF =,
而()2,2,0DB =,1
2
EF DB ∴=
,//EF DB ∴且EF DB ≠, 由空间中两点间的距离公式可得2222015DE =++=()()()
222
2212205BF =
-+-+-=,DE BF ∴=,
所以,四边形BDEF 为等腰梯形,C 选项正确;
对于D 选项,将矩形11ACC A 与矩形11CC D D 延展为一个平面,如下图所示:
若AM MN +最短,则A 、M 、N 三点共线,
11//CC DD ,22
22222
MC AC DN AD ∴
===+, 11
222
MC CC =≠,所以,点M 不是棱1CC 的中点,D 选项错误.
故选:AC. 【点睛】
本题考查线面角正弦值的取值范围,同时也考查了平面截正方体的截面问题以及折线段长的最小值问题,考查空间想象能力与计算能力,属于难题.
6.在边长为2的等边三角形ABC 中,点,D E 分别是边,AC AB 上的点,满足//DE BC 且
AD AC
λ=,(()01λ∈,),将ADE 沿直线DE 折到A DE '△的位置.在翻折过程中,
下列结论不成立的是( )
A .在边A E '上存在点F ,使得在翻折过程中,满足//BF 平面A CD '
B .存在102λ∈⎛⎫
⎪⎝⎭
,,使得在翻折过程中的某个位置,满足平面A BC '⊥平面BCDE
C .若1
2
λ=
,当二面角A DE B '--为直二面角时,||104
A B '= D .在翻折过程中,四棱锥A BCDE '-体积的最大值记为()f λ,()f λ2
3【答案】ABC 【分析】
对于A.在边A E '上点F ,在A D '上取一点N ,使得//FN ED ,在ED 上取一点H ,使得
//NH EF ,作//HG BE 交BC 于点G ,即可判断出结论.
对于B ,102λ∈⎛⎫
⎪⎝⎭
,,在翻折过程中,点A '在底面BCDE 的射影不可能在交线BC 上,即
可判断出结论.
对于C ,1
2
λ=
,当二面角A DE B '--为直二面角时,取ED 的中点M ,可得AM ⊥平面BCDE .可得22A B AM BM '=+,结合余弦定理即可得出.
对于D.在翻折过程中,取平面AED ⊥平面BCDE ,四棱锥A BCDE '-体积
()31
33
BCDE f S λλλλ=⋅⋅=-,()01λ∈,,利用导数研究函数的单调性即可得出.
【详解】
对于A.在边A E '上点F ,在A D '上取一点N ,使得//FN ED ,在ED 上取一点H ,使得
//NH EF ,作//HG BE 交BC 于点G ,如图所示,
则可得FN 平行且等于BG ,即四边形BGNF 为平行四边形, ∴//NG BE ,而GN 始终与平面ACD 相交,
因此在边A E '上不存在点F ,使得在翻折过程中,满足//BF 平面A CD ',A 不正确.
对于B ,102λ∈⎛⎫ ⎪⎝⎭
,,在翻折过程中,点A '在底面BCDE 的射影不可能在交线BC 上,因
此不满足平面A BC '⊥平面BCDE ,因此B 不正确. 对于C.1
2
λ=
,当二面角A DE B '--为直二面角时,取ED 的中点M ,如图所示:
可得AM ⊥平面BCDE , 则22223111010(
)1()21cos12022224
A B AM BM '=+=++-⨯⨯⨯︒=≠,因此C 不正确;
对于D.在翻折过程中,取平面AED ⊥平面BCDE ,四棱锥A BCDE '-体积
()31
33BCDE f S λλλλ=⋅⋅=-,()01λ∈,,()213f λλ'=-,可得33
λ=时,函数
()f λ取得最大值()3123
1339
f λ⎛⎫=
-=
⎪⎝⎭,因此D 正确. 综上所述,不成立的为ABC. 故选:ABC. 【点睛】
本题考查了利用运动的观点理解空间线面面面位置关系、四棱锥的体积计算公式、余弦定理、利用导数研究函数的单调性极值与最值,考查了推理能力空间想象能力与计算能力,属于难题.
7.如图,在正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,点P 在线段B 1C 上运动,则( )
A .直线BD 1⊥平面A 1C 1D
B .三棱锥P ﹣A 1
C 1
D 的体积为定值
C .异面直线AP 与A 1
D 所成角的取值范用是[45°,90°] D .直线C 1P 与平面A 1C 1D 6
【答案】ABD 【分析】
在A 中,推导出A 1C 1⊥BD 1,DC 1⊥BD 1,从而直线BD 1⊥平面A 1C 1D ;在B 中,由B 1C ∥平面 A 1C 1D ,得到P 到平面A 1C 1D 的距离为定值,再由△A 1C 1D 的面积是定值,从而三棱锥P ﹣A 1C 1D 的体积为定值;在C 中,异面直线AP 与A 1D 所成角的取值范用是[60°,90°];在D 中,以D 为原点,DA 为x 轴,DC 为y 轴,DD 1为z 轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出直线C 1P 与平面A 1C 1D 所成角的正弦值的最大值为63
. 【详解】
解:在A 中,∵A 1C 1⊥B 1D 1,A 1C 1⊥BB 1,B 1D 1∩BB 1=B 1, ∴A 1C 1⊥平面BB 1D 1,∴A 1C 1⊥BD 1,同理,DC 1⊥BD 1, ∵A 1C 1∩DC 1=C 1,∴直线BD 1⊥平面A 1C 1D ,故A 正确; 在B 中,∵A 1D ∥B 1C ,A 1D ⊂平面A 1C 1D ,B 1C ⊄平面A 1C 1D ,
∴B 1C ∥平面 A 1C 1D ,
∵点P 在线段B 1C 上运动,∴P 到平面A 1C 1D 的距离为定值,
又△A 1C 1D 的面积是定值,∴三棱锥P ﹣A 1C 1D 的体积为定值,故B 正确; 在C 中,异面直线AP 与A 1D 所成角的取值范用是[60°,90°],故C 错误;
在D 中,以D 为原点,DA 为x 轴,DC 为y 轴,DD 1为z 轴,建立空间直角坐标系, 设正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中棱长为1,P (a ,1,a ),
则D (0,0,0),A 1(1,0,1),C 1(0,1,1),1DA =(1,0,1),1DC =(0,1,1),1C P =(a ,0,a ﹣1), 设平面A 1C 1D 的法向量(),,n x y z =,
则1100n DA x z n DC y z ⎧⋅=+=⎪⎨⋅=+=⎪⎩
,取x =1,得1,1,1n
,
∴直线C 1P 与平面A 1C 1D 所成角的正弦值为:
11||
||
||
C P n C P n ⋅⋅=22
(1)3a a +-⋅=21132()22
a ⋅-+, ∴当a =
12时,直线C 1P 与平面A 1C 1D 所成角的正弦值的最大值为6
3
,故D 正确. 故选:ABD .
【点睛】
求直线与平面所成的角的一般步骤:
(1)、①找直线与平面所成的角,即通过找直线在平面上的射影来完成;②计算,要把直线与平面所成的角转化到一个三角形中求解; (2)、用空间向量坐标公式求解.
8.如图所示,正方体ABCD A B C D ''''-的棱长为1,E ,F 分别是棱AA ',CC '的中点,过直线EF 的平面分别与棱BB ',DD '交于点M ,N ,以下四个命题中正确的是( )
A .0MN EF ⋅=
B .ME NE =
C .四边形MENF 的面积最小值与最大值之比为2:3
D .四棱锥A MENF -与多面体ABCD EMFN -体积之比为1:3 【答案】ABD 【分析】
证明EF ⊥平面BDD B '',进而得EF MN ⊥,即可得A 选项正确;证明四边形MENF 为菱形即可得B 选项正确;由菱形性质得四边形MENF 的面积1
2
S MN EF =⋅,再分别讨论MN 的最大值与最小值即可;根据割补法求解体积即可. 【详解】
对于A 选项,如图,连接BD ,B D '',MN .由题易得EF BD ⊥,EF
BB '⊥,
BD BB B '⋂=,
所以EF ⊥平面BDD B '',又MN ⊂平面BDD B '',所以EF MN ⊥,
因此0MN EF ⋅=,故A 正确.
对于B 选项,由正方体性质得:平面''//BCC B 平面''ADD A ,
平面''BCC B 平面EMFN MF =,平面''ADD A 平面EMFN EN =, 所以
//MF EN ,
同理得//ME NF ,又EF MN ⊥,所以四边形MENF 为菱形, 因此ME NE =,故B 正确.
对于C 选项,由B 易得四边形MENF 的面积1
2
S MN EF =
⋅, 所以当点M ,N 分别为BB ',DD '的中点时,四边形MENF 的面积S 最小, 此时2MN EF ==,即面积S 的最小值为1;
当点M ,N 分别与点B (或点B '),D (或D )重合时,四边形MENF 的面积S 最
大,
此时3MN =,即面积S 的最大值为
6, 所以四边形MENF 的面积最小值与最大值之比为2:6,故C 不正确. 对于D 选项,四棱锥A MENF -的体积
1112123346
M AEF N AEF AEF V V V DB S --=+=
⋅=⨯⨯=△; 因为E ,F 分别是AA ',CC '的中点,所以BM D N '=,DN B M '=,于是被截面MENF 平分的两个多面体是完全相同的,
则它们的体积也是相同的,因此多面体ABCD EMFN -的体积
21122
ABCD A B C D V V ''''-==正方体,
所以四棱锥A MENF -与多面体ABCD EMFN -体积之比为1:3,故D 正确. 故选:ABD .
【点睛】
本题考查立体几何与向量的综合、截面面积的最值、几何体的体积,考查空间思维能力与运算求解能力,是中档题.本题解题的关键在于证明四边形MENF 为菱形,利用割补法将四棱锥A MENF -的体积转化为三棱锥M AEF - 和N AEF -的体积之和,将多面体
ABCD EMFN -的体积转化为正方体的体积的一半求解.。