如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱垂直于底面,为A1A上一点,且三棱锥D-ABC的体积为三棱柱ABC-A1B1C1的体积的.(1)证明:平面BDC1⊥平面BD

发布时间:2020-07-31 17:19:11

如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱垂直于底面,为A1A上一点,且三棱锥D-ABC的体积为三棱柱ABC-A1B1C1的体积的.
(1)证明:平面BDC1⊥平面BDC;
(2)在直线C1B上是否存在一点E,使A1E平行于平面BCD,若存在,求C1E与EB的比值;若不存在,试说明理由.

网友回答

(1)证明:∵三棱锥D-ABC的体积为三棱柱ABC-A1B1C1的体积的,
∴AD=AA1,即D为AA1的中点
∴AC=AD=A1D=A1C1
∴∠CDA=∠C1DA1=45°
∴C1D⊥CD
∵BC⊥平面A1ACC1,
∴C1D⊥BC
∵CD∩BC=C
∴C1D⊥平面BCD
∵C1D?平面BDC1,
∴平面BDC1⊥平面BDC;
(2)解:存在C1B的中点E,使A1E平行于平面BCD,证明如下:
取B1B的中点F,连接A1F,EF,A1E

则A1F∥BD
∵EF∥B1C1∥BC,∴平面A1EF∥平面BDC,
∵A1E?平面A1EF
∴A1E∥平面BCD
此时,C1E与EB的比值为1.

解析分析:(1)先证明BC⊥平面A1ACC1,再证明C1D⊥平面BCD,即可证明平面BDC1⊥平面BDC;(2)存在C1B的中点E,使A1E平行于平面BCD,取B1B的中点F,连接A1F,EF,A1E,证明平面A1EF∥平面BDC,即可证明A1E∥平面BCD.

点评:本题考查面面垂直,考查线面平行,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
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