在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=2,过A1、C1、B三点的平面截去长方体的一个角后,得到如图所示的几何体ABCD-A1C1D1,且这个几何体的体积为.
(Ⅰ)求棱A1A的长;
(Ⅱ)自行连接BD,证明:平面A1BC1⊥平面BDD1.
网友回答
解:(Ⅰ)设A1A=h,
∵几何体ABCD-A1C1D1的体积为,
∴,
即,
即,解得h=4.
∴A1A的长为4.
证明:(Ⅱ)如图,连接AC、BD1
∵ABCD-A1B1C1D1是长方体,
∴A1C1∥AC.
∴四边形ABCD是正方形.
∴AC⊥BD;
∵D1D⊥平面ABCD,AC?平面ABCD,
∴AC⊥D1D又AC与BD相交
∴AC⊥平面D1DC.???由A1C1∥AC.
∴A1C1⊥平面D1DC.A1C1?平面A1BC1
∴平面A1BC1⊥平面BDD1.
解析分析:(Ⅰ)设A1A=h,已知几何体ABCD-A1C1D1的体积为,利用等体积法VABCD-A1C1D1=VABCD-A1B1C1D1-VB-A1B1C1,进行求解.?(Ⅱ)根据题意四边形ABCD是正方形,可知AC⊥BD,根据D1D⊥平面ABCD,可知AC⊥平面D1DC,由A1C1∥AC,可得A1C1⊥平面D1DC.从而可证平面A1BC1⊥平面BDD1.
点评:本小题主要考查空间线面关系、几何体的表面积与体积等知识,考查数形结合的数学思想方法,以及空间想象能力、运算求解能力