如图,正三棱柱ABC-A1B1C1中,各棱长都等于a,D,E分别是AC1,BB1的中点.
(1)求证:平面AEC1⊥平面ACC1A1;
(2)求点C1到平面AEC的距离.
网友回答
证明:(1)取A1C1的中点D1,AC1的中点F,连接B1D1、EF、D1F.
则有D1F AA1,B1E AA1.
∴D1F B1E.
则四边形D1FEB1是平行四边形,
∴EF B1D1.
由于三棱柱ABC-A1B1C1是正三棱柱,
∴B1D1⊥A1C1.
又∵平面A1B1C1⊥平面ACC1A1于A1C1,
且B1D1?平面A1B1C1,
∴B1D1⊥平面ACC1A1,∴EF⊥平面ACC1A1.
∵EF?平面AEC1,∴平面AEC1⊥平面ACC1A1.
解:(2)由(1)知,EF⊥平面AC1,
则EF是三棱锥E-ACC1的高.
由三棱柱各棱长都等于a,
则EC=AE=EC1=a,AC1=a.
∴EF==a.
∵V =V ,
设三棱锥V 的高为h,
则h为点C1到平面AEC的距离.
则 S△AEC?h=S ?EF,
即 ×a2h=×a2?a.
∴h=a,即点C1到平面AEC的距离是 a.
解析分析:(1)取A1C1的中点D1,AC1的中点F,再证D1FEB1是平行四边形和B1D1⊥平面ACC1A1,即得EF⊥平面ACC1A1,故证出面面垂直;(2)由(1)知EF是三棱锥E-ACC1的高,求出EF的长,再利用换低公式和体积相等求出点C1到平面AEC的距离.
点评:本题考查点线面间位置关系的证明和距离的计算,用面面垂直的判定定理证明面面垂直,求点到面的距离可用体积相等和换底求解;考查了转化思想和推理论证能力.综合性强,易出错.解题时要认真审题,仔细解答.