每日一题[652]体积转化

如图,正方体$ABCD-A_1B_1C_1D_1$的棱长为$2$,动点$E,F$在棱$A_1B_1$上,动点$P,Q$分别在棱$AD,CD$上,若$EF=1$,$A_1E=x$,$DQ=y$,$DP=z$,且$x,y,z>0$,则四面体$PEFQ$的体积(  )
屏幕快照 2016-08-30 下午1.51.10A.与$x,y,z$都有关
B.与$x$有关,与$y,z$无关
C.与$y$有关,与$x,z$无关
D.与$z$有关,与$x,y$无关


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分析与解 延长$QP$与$BA$交于点$R$,如图.
屏幕快照 2016-08-30 下午1.51.18根据题意,四面体$PEFQ$的体积$$V_{P-EFQ}=\dfrac{PQ}{RQ}\cdot V_{R-EFQ}=\dfrac{PQ}{RQ}\cdot V_{Q-EFR}=\dfrac{PD}{AD}\cdot V_{Q-EFR},$$而$\triangle REF$的面积及$Q$到平面$EFR$的距离均为定值,因此四面体$PEFQ$的体积只与$P$点的位置有关,选项D正确.

 本题对体积的转化是一种常用的方式.当然也可以通过转化底面解决这个问题:选定$\triangle EFQ$为底面,则点$P$到平面$EFQ$的距离为高.因为$\triangle EFQ$的面积不变,与$x,y$无关,而高与$z$相关,故D正确.

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