解答题如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ABC=90°,AB=BC=AA1=2

发布时间:2020-07-09 02:43:18

解答题如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ABC=90°,AB=BC=AA1=2,D是AB的中点
(1)求证:ACl∥平面B1DC
(2)若E是A1B1的中点,点P为一动点,记PB1=x,点P从E出发,沿着三棱柱的棱,按E经A1到4的路线运动,求这一过程中三棱锥P-BCC1的体积的表达式y(z),并求V(x)的最大值和最小值.

网友回答

解:(1)取B1C中点F,又D为AB中点∴DF∥ACl(2分)
又∵DF?面B1DC,ACl?面B1DC
∴AC1∥面B1DC(4分)
(2)已知PB1=x,S△BCC=2
又A1B1⊥平面BCC1
∴PB1⊥平面BCC1(6分)
当点P从E点出发到A1点时,即x∈[1,2]时,Vp-BCC=?S△BCC?PB=
当点P从A1点出发到A点时,即x∈[2,2],Vp-BCC=?S△BCC?AB=
从而V(x)=(8分)
故=V(1)≤V(x)≤V(2)=
即V(x)最大值是,最小值是(10分)解析分析:(1)欲证AC1∥面B1DC,根据直线与平面平行的判定定理可知只需证AC1与面B1DC内一直线平行即可,取B1C中点F,又D为AB中点则DF∥ACl,DF?面B1DC,ACl?面B1DC,满足定理所需条件;(2)根据条件可知PB1⊥平面BCC1,当点P从E点出发到A1点时,即x∈[1,2]时,求出Vp-BCC,当点P从A1点出发到A点时,即x∈[2,2],求出Vp-BCC,然后利用分段函数求出V(x)的体积的最值.点评:本题主要考查直线与平面平行的判定,以及三棱锥的体积最值的计算,体积的求解在最近两年高考中频繁出现,值得重视,属于综合题.
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