长方体ABCD-A1B1C1D1中AB=1,AA1=AD=2.点E为AB中点.
(1)求三棱锥A1-ADE的体积;
(2)求证:A1D⊥平面ABC1D1;
(3)求证:BD1∥平面A1DE.
网友回答
解:(1)在长方体ABCD-A1B1C1D1中,
因为AB=1,E为AB的中点,所以,,
又因为AD=2,所以,(2分)
又AA1⊥底面ABCD,AA1=2,
所以,三棱锥A1-ADE的体积?? .(4分)
(2)因为AB⊥平面ADD1A1,A1D?平面ADD1A1,
所以AB⊥A1D.(6分)
因为ADD1A1为正方形,所以AD1⊥A1D,(7分)
又AD1∩AB=A,所以A1D⊥平面ABC1D1.(9分)
(3)设AD1,A1D的交点为O,连接OE,
因为ADD1A1为正方形,所以O是AD1的中点,(10分)
在△AD1B中,OE为中位线,所以OE∥BD1,(11分)
又OE?平面A1DE,BD1?平面A1DE,(13分)
所以BD1∥平面A1DE.(14分)
解析分析:(1)根据AA1⊥底面ABCD,AA1=2,可知三棱锥A1-ADE的高,然后求出三角形ADE的面积,最后利用锥体的体积公式求出三棱锥A1-ADE的体积即可;(2)欲证A1D⊥平面ABC1D1,根据直线与平面垂直的判定定理可知只需证A1D与平面ABC1D1内两相交直线垂直,而根据条件可知AB⊥A1D,AD1⊥A1D,又AD1∩AB=A,满足定理所需条件;(3)欲证BD1∥平面A1DE,根据直线与平面平行的判定定理可知只需证BD1与平面A1DE内一直线平行即可,根据中位线可知OE∥BD1,又OE?平面A1DE,BD1?平面A1DE,满足定理所需条件.
点评:本题主要考查了线面平行、线面垂直的判定定理以及体积的求法.涉及到的知识点比较多,知识性技巧性都很强.