如图,四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,A1D⊥平面ABCD,底面ABCD是边长为1的正方形,侧棱A1A=2,

如图,四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,A1D⊥平面ABCD,底面ABCD是边长为1的正方形,侧棱A1A=2,
(Ⅰ)证明:AC⊥A1B;
(Ⅱ)求几何体C1DABA1的体积.
人比黄花瘦229 1年前 已收到1个回答 举报

往生之莲 幼苗

共回答了19个问题采纳率:78.9% 举报

解题思路:(I)连接BD交AC于点O,根据正方形的性质,A1D⊥平面ABCD,易得AC⊥BD,AC⊥A1D,由线面垂直的判定定理可得AC⊥平面A1BD,进而根据线面垂直的性质得到AC⊥A1B
(II)几何体C1DABA1的体积,有两部分组成,即VC1DABA1VC1A1BD+VA1−ABD,分别求出两个三棱锥的底面积和高,分别计算出它们的面积,即可得到求出几何体C1DABA1的体积.

证明:(Ⅰ)连接BD交AC于点O
∵四边形ABCD是正方形∴AC⊥BD
又∵AD1⊥平面ABCD,AC⊂平面ABCD
∴AC⊥A1D,A1D∩BD=D∴AC⊥平面A1BD,A1B⊂平面A1BD
∴AC⊥A1B…(5分)
(Ⅱ)VC1DABA1=VC1−A1BD+VA1−ABD
∵AD1⊥平面ABCD∴AD1为几何体A1-ABD的高
∴VC1−A1BD=
1
3AD1•S△ABD=
1


1×1
2=

3
6…(7分)
∵四棱柱ABCD-A1B1C1D1∴CC1∥AA1,CC1=AA1
∴四边形A1C1CA是平行四边形
∴AC∥A1C1由(1)得AC⊥平面A1BD∴A1C1⊥平面A1BD
∴A1C1为几何体C1-A1BD的高
∵AD1⊥平面ABCD,BD⊂平面ABCD
∴BD⊥A1D
∴VC1−A1BD=
1
3A1C1•S△A1BD=
1




2
2

点评:
本题考点: 棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面垂直的性质.

考点点评: 本题考查的知识点是棱锥的体积,直线与平面垂直的性质,其中(I)的关键是熟练掌握空间线线垂直与线面垂直的相互转化,(II)的关键是VC1DABA1=VC1−A1BD+VA1−ABD,将不规则几何体体积转化为棱锥体积和.

1年前

2
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.031 s. - webmaster@yulucn.com