如图所示,在长方体,ABCD-A1B1C1D1中,AB=2AD=2AA1=2,E是AB的中点,F是A1C的中点(1)求证:EF∥平面AA1D1D;(2)求证:EF⊥平

发布时间:2020-07-31 19:05:40

如图所示,在长方体,ABCD-A1B1C1D1中,AB=2AD=2AA1=2,E是AB的中点,F是A1C的中点
(1)求证:EF∥平面AA1D1D;
(2)求证:EF⊥平面A1CD;
(3)求三棱锥B-A1DF的体积.

网友回答

证明:(1)连接BD1,AD1,
由长方体的几何特征,可得F也为BD1的中点
又∵E是AB的中点,
∴EF为△BAD1的中位线
∴EF∥AD1
又∵EF?平面AA1D1D,AD1?平面AA1D1D
∴EF∥平面AA1D1D;
(2)连接A1D,∵AD=AA1,
∴四边形AA1D1D为正方形
∴A1D⊥AD1,
又∵CD⊥AD1,A1D∩CD=D
∴AD1⊥平面A1CD
又∵EF∥AD1
∴EF⊥平面A1CD;
解:(3)∵三棱锥B-A1DF的体积等于三棱锥A1-BDF
三棱锥A1-BDF的体积等于三棱锥A1-BCD减三棱锥F-BCD
∵AB=2AD=2AA1=2,F是A1C的中点
∴S△BCD=1
三棱锥A1-BCD的高h=1,三棱锥F-BCD的高h′=
∴三棱锥B-A1DF的体积V=?1(1-)=
解析分析:(1)连接BD1,AD1,由长方体的几何特征,可得F也为BD1的中点,进而根据三角形中位线定理可得EF∥AD1,结合线面平行的判定定理得到EF∥平面AA1D1D;(2)连接A1D,由正方形的对角线互相垂直可得A1D⊥AD1,由由长方体的几何特征,可得CD⊥AD1,由线面垂直的判定定理可得AD1⊥平面A1CD,结合(1)中结论及线面垂直的第二判定定理,可得EF⊥平面A1CD;(3)根据等体积法,可得三棱锥B-A1DF的体积等于三棱锥A1-BDF三棱锥A1-BDF的体积等于三棱锥A1-BCD减三棱锥F-BCD,根据AB=2AD=2AA1=2,F是A1C的中点,求出棱锥的底面积及高,代入棱锥体积公式,可得
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