如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,D、E分别为A1B1、AA1的中点,点F在棱AB上,且.(Ⅰ)求证:EF∥平面BDC1;(Ⅱ)在棱AC上是否存

发布时间:2020-07-31 13:41:38

如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,D、E分别为A1B1、AA1的中点,点F在棱AB上,且.
(Ⅰ)求证:EF∥平面BDC1;
(Ⅱ)在棱AC上是否存在一个点G,使得平面EFG将三棱柱分割成的两部分体积之比为1:15,若存在,指出点G的位置;若不存在,说明理由.

网友回答

证明:(I)取AB的中点M,∵,∴F为AM的中点,
又∵Q为AA1的中点,∴EF∥A1M
在三棱柱ABC-A1B1C1中,D,M分别为A1B1,AB的中点,
∴A1D∥BM,A1D=BM,
∴A1DBM为平行四边形,∴AM∥BD
∴EF∥BD.
∵BD?平面BC1D,EF?平面BC1D,
∴EF∥平面BC1D.
(II)设AC上存在一点G,使得平面EFG将三棱柱分割成两部分的体积之比为1:15,
则,
∵=
=
∴,∴,
∴AG=.
所以符合要求的点G不存在.
解析分析:(I)取AB的中点M,根据,得到F为AM的中点,又Q为AA1的中点,根据三角形中位线定理得EF∥A1M,从而在三棱柱ABC-A1B1C1中,A1DBM为平行四边形,进一步得出EF∥BD.最后根据线面平行的判定即可证出EF∥平面BC1D.(II)对于存在性问题,可先假设存在,即假设在棱AC上存在一个点G,使得平面EFG将三棱柱分割成的两部分体积之比为1:15,再利用棱柱、棱锥的体积公式,求出AG与AC的比值,若出现矛盾,则说明假设不成立,即不存在;否则存在.

点评:本题考查线面平行,考查棱柱、棱锥、棱台的体积的计算,解题的关键是利用线面平行的判定证明线面平行,属于中档题.
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