在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=1,AA1=2,点M是BC的中点,点N是AA1的中点.

在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=1,AA1=2,点M是BC的中点,点N是AA1的中点.

(1)求证:MN∥平面A1CD;
(2)过N,C,D三点的平面把长方体ABCD-A1B1C1D1截成两部分几何体,求所截成的两部分几何体的体积的比值.
chjw8341 1年前 已收到5个回答 举报

niaopenger 幼苗

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解题思路:(1)证法1:过MN构造一个平面,使其平行于平面A1CD,则可得MN∥平面A1CD;
证法2:根据直线与平面平行的判定定理可知,只要在平面A1CD里面找到一条直线与MN平行即可,因为M、N均为中点,所以构造平行线的时候可以考虑一下构造“中位线”.
(2)首先要作出这个截面,然后通过观察可知,截面将此长方体分成了一个三棱柱与一个四棱柱,接着求出各自的体积,再求出比值即可;或者进一步观察也能发现,这个三棱柱与四棱柱是等高的(因为在长方体中),所以我们其实只要求出它们的底面积的比值就可以了.

(1)证法1:设点P(2)为AD(3)的中点,连接MP,NP(4).
∵点M是BC的中点,
∴MP∥CD.
∵CD⊂平面A1CD,MP⊄平面A1CD,
∴MP∥平面A1CD.(2分)
∵点N是AA1的中点,
∴NP∥A1D.
∵A1D⊂平面A1CD,NP⊄平面A1CD,
∴NP∥平面A1CD.(4分)
∵MP∩NP=P,MP⊂平面MNP,NP⊂平面MNP,
∴平面MNP∥平面A1CD.
∵MN⊂平面MNP,
∴MN∥平面A1CD.(6分)
证法2:连接AM并延长AM与DC的延长线交于点P,连接A1P,
∵点M是BC的中点,
∴BM=MC.
∵∠BMA=∠CMP,∠MBA=∠MCP=90°,
∴RtMBA≌RtMCP.(2分)
∴AM=MP.
∵点N是AA1的中点,
∴MN∥A1P.(4分)
∵A1P⊂平面A1CD,MN⊄平面A1CD,
∴MN∥平面A1CD.(6分)
(2) 取BB1的中点Q,连接NQ,CQ,
∵点N是AA1的中点,
∴NQ∥AB.
∵AB∥CD,
∴NQ∥CD.
∴过N,C,D三点的平面NQCD把长方体ABCD-A1B1C1D1截成两部分几何体,
其中一部分几何体为直三棱柱QBC-NAD,另一部分几何体为直四棱柱B1QCC1-A1NDD1.(8分)
∴S△QBC=
1
2•QB•BC=
1
2×1×1=
1
2,
∴直三棱柱QBC-NAD的体积V1=S△QBC•AB=
1
2,(10分)
∵长方体ABCD-A1B1C1D1的体积V=1×1×2=2,
∴直四棱柱B1QCC1-A1NDD1体积V2=V-V1=
3
2.(12分)

V1
V2=

1
2

3
2=[1/3].
∴所截成的两部分几何体的体积的比值为[1/3].(14分)
(说明:
V2

V 1=3也给分)

点评:
本题考点: 直线与平面平行的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积.

考点点评: 本小题主要考查空间线面关系、几何体的体积等知识,考查数形结合、化归与转化的数学思想方法,以及空间想象能力、推理论证能力和运算求解能力

1年前

2

passionroad 幼苗

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1)证法1:设点P(2)为AD(3)的中点,连接MP,NP(4).
∵点M是BC的中点,
∴MP∥CD.
∵CD在平面A1CD内,MP不在平面A1CD内,
∴MP∥平面A1CD.(2分)
∵点N是AA1的中点,
∴NP∥A1D.
∵A1D在平面A1CD内,NP不在平面A1CD内,
∴NP∥平面A1CD.(4分)
∵MP∩NP=...

1年前

1

章均 幼苗

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建议一个网站:可圈可点网。肯定可以找到你要得题目,望采纳

1年前

1

jkraenee 幼苗

共回答了17个问题采纳率:76.5% 举报

第一问取CB1中点M,由MN//A1K以及A1K属于平面A1CD即可得出结论;
(2)作NK//CD交BB1于K
则NCDK共面
故过N、C、D三点的平面与长方体交得的平面是NKCD
截成的两部分分别是三棱柱NAD-KBC与四棱柱A1NDD1-B1KCC1
这两部分高相等
故体积之比等于其底面积之比及S(AND):S(NDD1A1)=1...

1年前

1

玉尘沙 幼苗

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我可以给你解答,请楼主提高悬赏分,我保证有答案,图示一个长方体,里面有三条虚线对吧

1年前

0
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