在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G分别为棱BB1,DD1和CC1的中点.(Ⅰ)求证:C1F∥平面DEG;(Ⅱ)求三棱锥D1-A1AE的体积;(

发布时间:2020-08-01 02:10:55

在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G分别为棱BB1,DD1和CC1的中点.
(Ⅰ)求证:C1F∥平面DEG;
(Ⅱ)求三棱锥D1-A1AE的体积;
(Ⅲ)试在棱CD上求一点M,使D1M⊥平面DEG.

网友回答

解:(Ⅰ)证明:∵在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G分别为棱BB1,DD1和CC1的中点.
∴DF∥C1C,且 DF=C1C,∴四边形DGC1F是平行四边形,∴C1F∥DG.
∵DG?平面DEG,C1F?不在平面DEG 内,∴C1F∥平面DEG.
(Ⅱ)正方体ABCD-A1B1C1D1中,有 A1D1⊥面AA1E,故 A1D1?是三棱锥D1-A1AE的高,等于1.
VD1-A1AE===.
(Ⅲ)当点M是CD的中点时,有使D1M⊥平面DEG.正方体ABCD-A1B1C1D1中,BC⊥面CDD1C1,
∵D1M?面CDD1C1,∴BC⊥D1M.又 BC∥EG,∴D1M⊥EG.
再由D1M⊥DG 可得,D1M垂直于平面DEG内的两条相交直线EG和DG,
故D1M⊥平面DEG.

解析分析:(Ⅰ) 证明四边形DGC1F是平行四边形,可得C1F∥DG,从而证明C1F∥平面DEG.(Ⅱ) 利用A1D1?是三棱锥D1-A1AE的高,等于1,由VD1-A1AE=求得结果.(Ⅲ)当点M是CD的中点时,有使D1M⊥平面DEG.由BC⊥面CDD1C1,可得BC⊥D1M.又 BC∥EG,得到 D1M⊥EG,再由D1M⊥DG 可得D1M⊥平面DEG.

点评:本题考查证明线面平行、线面垂直的方法,证明D1M⊥平面DEG? 是解题的难点.
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