如图,长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=AD=1,AA1=2,点P为DD1的中点.
(1)求证:直线BD1∥平面PAC;
(2)求证:平面PAC⊥平面BDD1;
(3)求三棱锥D-PAC的体积.
网友回答
解:(1)设AC∩BD=O,连接OP,
∵O,P分别为BD,D1D中点,
∴BD1∥OP…3′
∵OP?平面PAC,BD1?平面PAC,
∴BD1∥平面PAC…5′
(2)∵D1D⊥平面ABCD,AC?平面ABCD,
∴D1D⊥AC…7′
又AC⊥BD,D1D∩BD=D,
∴PAC⊥平面BDD1…9′
∵AC?平面PAC,
∴平面PAC⊥平面BDD1…10′
(3)∵PD⊥平面ADC,(12分)
∴VD-PAC=…14′
解析分析:(1)连接AC,BD,设AC∩BD=O,易证PO∥BD1,由线面平行的判定定理即可证得直线BD1∥平面PAC;(2)由于四边形ABCD为正方形,BD⊥AC,易证AC⊥平面BDD1,由面面垂直的判定定理即可证得平面PAC⊥平面BDD1;(3)由VD-PAC=VA-PDC即可求得三棱锥D-PAC的体积.
点评:本题考查直线与平面平行的判定与平面与平面垂直的判定,熟练掌握这些判定定理是解决问题的关键,考查学生转化与空间想象的能力,属于中档题.