解答题正三棱柱ABC-A1B1C1的底面边长与侧棱长都是2,D,E分别是BB1,CC1的中点.
(Ⅰ)求三棱柱ABC-A1B1C1的全面积;
(Ⅱ)求证:BE∥平面ADC1;
(Ⅲ)求证:平面ADC1⊥平面ACC1A1.
网友回答
解:(I)解由三棱柱ABC-A1B1C1是正三棱柱,且棱长均为2,
可知底面是正三角形,侧面均为正方形,
故三棱柱ABC-A1B1C1的全面积.
(II)在正三棱柱ABC-A1B1C1中,因为D,E分别是BB1,CC1的中点,
可知,又BD∥EC1,
所以四边形BDC1E是平行四边形,故BE∥DC1,
又DC1?平面ADC1,BE?平面ADC1,
所以BE∥平面ADC1.
(III)取AC中点H,连接OH、BH
∵在△ACC1中,OH是中位线
∴,结合BD∥CC1且BD=CC1
得四边形BDOH是平行四边形
∴BH∥OD
∵BH⊥平面ACC1A1
∴OD⊥平面ACC1A1
因为OD在平面ADC1内
∴平面ADC1⊥平面ACC1A1解析分析:(Ⅰ)根据题意知,正三棱柱的底面是正三角形,侧面均为正方形,因此不难计算得三棱柱ABC-A1B1C1的全面积.(Ⅱ)欲证直线与平面平行先找直线与直线平行,由此利用三角形的中位线定理,得出四边形BDC1E是平行四边形,最后结合直线与平面平行的判定定理,得到BE∥平面ADC1;(Ⅲ)取AC中点H,连OH、BH在△ACC1中利用中位线定理,结合BD∥CC1且BD=CC1,可证得四边形BDOH是平行四边形.最后利用OD的平行线BH与平面ACC1A1垂直,得到OD的与平面ACC1A1,根据平面与平面垂直的判定定理得到平面ADC1⊥平面ACC1A1.点评:本题考查了平面与平面、平面与直线的平行及垂直等定理,属于中档题.解决本问题的关键是熟练利用空间线面关系、线线关系解决夹角与距离问题,主要考查学生的空间想象能力与推理论证能力.