解答题如图直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=CC1=2,AB=BC,D是BA1上一

发布时间:2020-07-09 06:24:54

解答题如图直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=CC1=2,AB=BC,D是BA1上一点,且AD⊥平面A1BC.
(1)求证:BC⊥平面ABB1A1;
(2)求三棱锥A-BCD的体积.

网友回答

证明:(Ⅰ)∵AD⊥平面A1BC,BC?平面A1BC,∴AD⊥BC.
∵ABC-A1B1C1是直三棱柱,
∴AA1⊥平面ABC,可得AA1⊥BC.…(3分)
∵AD∩AA1=A,AD、AA1?平面ABB1A1,
∴BC⊥平面ABB1A1.…(6分)
(Ⅱ)∵BC⊥平面ABB1A1,∴BC⊥AB.
∵AB=BC,∴△ABC是等腰直角三角形,且斜边AC=2,AB=BC=,
∴直角三角形AA1B斜边上的高,
根据射影定理,得
∴三棱锥A-BCD的体积VA-BCD=VB-ACD=S△ACD×BD=×?AD?DC?BD=…(12分)解析分析:(I)由直三棱柱的性质,可得AA1⊥BC,由AD⊥平面A1BC,得AD⊥BC,结合线面垂直的判定定理,可得BC⊥平面ABB1A1.(II)由(I)得BC⊥AB,结合已知条件得△ABC是斜边AC=2的等腰直角三角形,然后在Rt△AA1B中,算出斜边上的高AD的长,根据射影定理算出BD的长,从而得到三角形BCD的面积,最后用锥体体积公式,可以算出三棱锥A-BCD的体积,即得三棱锥A-BCD的体积.点评:本题给出特殊的三棱柱,求证线面垂直并且求三棱锥的体积,着重考查了直线与平面垂直的判定与性质和锥体体积公式等知识,属于基础题.
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