在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AD=AA1=1,截面ABC1D1为正方形.(1)求长方体ABCD-A1B1C1D1的体积;(2)求证:

发布时间:2020-08-04 18:28:37

在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AD=AA1=1,截面ABC1D1为正方形.
(1)求长方体ABCD-A1B1C1D1的体积;  
(2)求证:A1D⊥平面ABC1D1.

网友回答

满分(14分).
(1)解:在直角三角形AA1D1中,AA1=1,A1D1=AD=1,
∴.
∵截面ABC1D1为正方形,
∴.
∴长方体ABCD-A1B1C1D1的体积V=.
(2)证法一:∵ABCD-A1B1C1D1为长方体,
∴AB⊥平面AA1D1D.
∵A1D?平面AA1D1D,
∴AB⊥A1D.
∵AD=AA1,
∴四边形AA1D1D为正方形.
∴AD1⊥A1D.∵AB∩AD1=A,AB?平面ABC1D1,AD1?平面ABC1D1,
∴A1D⊥平面ABC1D1.
证法二:∵ABCD-A1B1C1D1为长方体,
∴AB⊥平面AA1D1D.
∵AB?平面ABC1D1,
∴平面ABC1D1⊥平面AA1D1D.
∵AD=AA1,
∴四边形AA1D1D为正方形.
∴AD1⊥A1D.
∵平面ABC1D1∩平面AA1D1D=AD1,A1D?平面AA1D1D,
∴A1D⊥平面ABC1D1.
解析分析:(1)在直角三角形AA1D1中,求出AD1,通过截面ABC1D1为正方形,求出AB,然后求解长方体ABCD-A1B1C1D1的体积V;  
(2)证法一:证明AB⊥A1D,AD1⊥A1D,通过AB∩AD1=A,AB?平面ABC1D1,AD1?平面ABC1D1,证明A1D⊥平面ABC1D1.
证法二:证明平面ABC1D1⊥平面AA1D1D,证明AD1⊥A1D,平面ABC1D1∩平面AA1D1D=AD1,A1D?平面AA1D1D,即可证明A1D⊥平面ABC1D1.


点评:本小题主要考查空间线面位置关系,几何体体积等基本知识,考查空间想象能力和推理论证能力,注意判定定理的应用.
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