(本小题满分14分)已知在直四棱柱ABCDA 1 B 1 C 1 D 1 中,底面ABCD为直角梯形,且满足AD⊥AB,

(本小题满分14分)已知在直四棱柱ABCDA 1 B 1 C 1 D 1 中,底面ABCD为直角梯形,且满足AD⊥AB,BC∥AD,AD=16,AB=8,BB 1 =8,E,F分别是线段A 1 A,BC上的点.
(1) 若A 1 E=5,BF=10,求证:BE∥平面A 1 FD.
(2) 若BD⊥A 1 F,求三棱锥A 1 AB 1 F的体积.
猪八戒的九姨 1年前 已收到1个回答 举报

ayes2004 幼苗

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(1) 过E作EG∥AD交A 1 D于G,连接GF.
∵=,∴=,∴EG=10=BF.
∵BF∥AD,EG∥AD,∴BF∥EG.

∴四边形BFGE是平行四边形.
∴BE∥FG.(4分)
又FG⊂平面A 1 FD,BE⊄平面A 1 FD,
∴BE∥平面A 1 FD.(6分)
(2) ∵在直四棱柱ABCDA 1 B 1 C 1 D 1 中,A 1 A⊥平面ABCD,BD⊂平面ABCD,∴A 1 A⊥BD.
由已知,BD⊥A 1 F,AA 1 ∩A 1 F=A 1
∴BD⊥平面A 1 AF.
∴BD⊥AF.(8分)
∵梯形ABCD为直角梯形,且满足AD⊥AB,BC∥AD,
∴在Rt△BAD中,tan∠ABD==2.
在Rt△ABF中,tan∠BAF==.
∵BD⊥AF,∴∠ABD+∠BAF =,
∴=,BF=4.(10分)
∵在直四棱柱ABCDA 1 B 1 C 1 D 1 中,A 1 A⊥平面ABCD,∴平面AA 1 B 1 B⊥平面ABCD,
又平面ABCD∩平面AA 1 B 1 B=AB,∠ABF=90°,
∴FB⊥平面AA 1 B 1 B,即BF为三棱锥FA 1 B 1 A的高.(12分)
∵∠AA 1 B 1 =90°,AA 1 =BB 1 =8,A 1 B 1 =AB=8,
∴S△AA 1 B 1 =32.
∴V三棱锥A 1 AB 1 F=V三棱锥FA 1 B 1 A=×S△AA 1 B 1 ×BF=.(14分)

1年前

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