(2014•武昌区模拟)如图所示,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,已知底面是边长为2的正方形,高为1,点E在B1B

(2014•武昌区模拟)如图所示,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,已知底面是边长为2的正方形,高为1,点E在B1B上,且满足B1E=2EB.
(1)求证:D1E⊥A1C1
(2)在棱B1C1上确定一点F,使A、E、F、D1四点共面,并求此时B1F的长;
(3)求几何体ABED1D的体积.
liudaonan 1年前 已收到1个回答 举报

Christine_no1 春芽

共回答了20个问题采纳率:85% 举报

解题思路:(Ⅰ)连结B1D1.由已知得A1C1⊥B1D1,DD1⊥平面A1B1C1D1,从而DD1⊥A1C1.进而A1C1⊥平面BB1D1D,由此能证明D1E⊥A1C1
(Ⅱ)连结BC1,过E作EF∥BC1交B1C1于点F.由AD1∥BC1,得AD1∥EF.点F为满足条件的点.由此能求出此时B1F的长.
(Ⅲ)四边形BED1D为直角梯形,几何体ABED1D为四棱锥A-BED1D.由此能求出几何体ABED1D的体积.

(本小题满分13分)
(Ⅰ)证明:连结B1D1.因为四边形A1B1C1D1为正方形,
所以A1C1⊥B1D1
在长方体ABCD-A1B1C1D1中,DD1⊥平面A1B1C1D1
又A1C1⊂平面A1B1C1D1,所以DD1⊥A1C1
因为DD1∩B1D1=D1,DD1⊂平面BB1D1D,B1D1⊂平面BB1D1D,
所以A1C1⊥平面BB1D1D.
又D1E⊂平面BB1D1D,所以D1E⊥A1C1.…(4分)
(Ⅱ)连结BC1,过E作EF∥BC1交B1C1于点F.
因为AD1∥BC1,所以AD1∥EF.
所以A、E、F、D1四点共面.即点F为满足条件的点.
又因为B1E=2EB,所以B1F=2FC1
所以B1F=
2
3B1C1=
4
3.…(8分)
(Ⅲ)四边形BED1D为直角梯形,
几何体ABED1D为四棱锥A-BED1D.
因为SBED1D=
(BE+DD1)•BD
2=
4
2
3,
点A到平面BED1D的距离h=
1
2AC=
2,
所以几何体ABED1D的体积为:
VA−BED1D=[1/3SBED1Dh=
8
9].…(13分)

点评:
本题考点: 直线与平面垂直的性质;棱柱、棱锥、棱台的体积.

考点点评: 本题考查异面直线垂直的证明,考查线段长的求法,考查几何体的体积的求法,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.

1年前

9
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.033 s. - webmaster@yulucn.com