如图,已知正四棱柱ABCD-A1B1C1D1与它的侧视图(或称左视图),E是DD1上一点,AE⊥B1C.

如图,已知正四棱柱ABCD-A1B1C1D1与它的侧视图(或称左视图),E是DD1上一点,AE⊥B1C.
(1)求证AE⊥平面B1CD;
(2)求三棱锥E-ACD的体积.
qianzj615 1年前 已收到1个回答 举报

tangyin1 幼苗

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解题思路:(1)要证AE⊥平面B1CD,由ABCD-A1B1C1D1是正四棱柱,可知CD⊥ADD1A1,则CD⊥AE,结合AE⊥B1C,即可证
(2)由AE⊥平面B1CD,可得AE⊥B1C,进而可得AE⊥A1D,则可得△ADE∽△A1AD,有[AD/DE=
AA 1
AD],从而可求DE,ABCD-A1B1C1D1是正四棱柱,DE是三棱锥E-ACD的高,代入三棱锥E-ACD的体积VE-ACD=
1
3
×
1
2
×AD×CD×DE
可求

证明:(1)因为ABCD-A1B1C1D1是正四棱柱,所以CD⊥平面ADD1A1…(2分)
AE⊂平面ADD1A1,所以CD⊥AE…(3分)
因为AE⊥B1C,CD∩B1C=C,所以AE⊥平面B1CD…(5分)
(2)连接A1D,因为AE⊥B1CD,所以AE⊥B1C…(6分),
因为A1D∥B1C
所以AE⊥A1D…(7分)
所以△ADE∽△A1AD…(8分),所以[AD/DE=
AA 1
AD]…(9分)
因为AD=2,AA1=4
所以,DE=
AD2
AA1=[2×2/4=1(10分)
因为ABCD-A1B1C1D1是正四棱柱,所以DE是三棱锥E-ACD的高…(11分),
所以三棱锥E-ACD的体积VE-ACD=
1

1
2×AD×CD×DE=
1
3]×[1/2×2×2×1=
2
3]…(13分).

点评:
本题考点: 直线与平面垂直的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积.

考点点评: 本题考查证明线面垂直的判定定理的应用,三棱锥的体积的求解,其中根据三视图中的左视图得到正四棱锥的相关数据是求解的关键

1年前

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