如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AC⊥BC,AB⊥BB1,AC=BC=BB1=2,D为AB的中点,且CD⊥DA1.
(Ⅰ)求证:BB1⊥平面ABC;
(Ⅱ)求证:BC1∥平面CA1D;
(Ⅲ)求三棱锥B1-A1DC的体积.
网友回答
解:(1)∵AC=BC,D为AB的中点.∴CD⊥AB
又∵CD⊥DA1,∴CD⊥平面ABB1A1∴CD⊥BB1
又BB1⊥AB,AB∩CD=D
∴BB1⊥面ABC.
(2)连接BC1,连接AC1交A1C于E,连接DE,E是AC1中点,
D是AB中点,则DE∥BC1,
又DE?面CA1D1BC1?面CA1D1
∴BC1∥面CA1D
(3)由(1)知CD⊥平面AA1B1B
故CD是三棱锥C-A1B1D的高
在Rt△ACB中,AC=BC=2,∴AB=2,CD=又BB1=2
∴VB1-A1DC=VC-A1B1D=S△A1B1DCD=A1B1×B1B×CD
=.
解析分析:(Ⅰ)要证BB1⊥平面ABC,必须证明BB1⊥平面ABC内的两条相交直线,AB、CD即可.(Ⅱ)要证BC1∥平面CA1D,必须证明BC1∥平面CA1D内的一条直线,因而连接AC1与A1C的交点E与D,证明即可.(Ⅲ)求三棱锥B1-A1DC的体积,就是求C-A1B1D的体积,求出底面面积和高即可.
点评:本题考查棱柱的结构特征,考查体积计算,转化的数学思想是中档题.