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如图,已知正四棱柱ABCD-A1B1C1D1与它的侧视图(或称左视图),E是DD1上一点,AE⊥B1C.

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/06/22 08:19:34
如图,已知正四棱柱ABCD-A1B1C1D1与它的侧视图(或称左视图),E是DD1上一点,AE⊥B1C.

(1)求证AE⊥平面B1CD;
(2)求三棱锥E-ACD的体积.
如图,已知正四棱柱ABCD-A1B1C1D1与它的侧视图(或称左视图),E是DD1上一点,AE⊥B1C.
证明:(1)因为ABCD-A1B1C1D1是正四棱柱,所以CD⊥平面ADD1A1…(2分)
AE⊂平面ADD1A1,所以CD⊥AE…(3分)
因为AE⊥B1C,CD∩B1C=C,所以AE⊥平面B1CD…(5分)
(2)连接A1D,因为AE⊥B1CD,所以AE⊥B1C…(6分),
因为A1D∥B1C
所以AE⊥A1D…(7分)
所以△ADE∽△A1AD…(8分),所以
AD
DE=
AA 1
AD…(9分)
因为AD=2,AA1=4
所以,DE=
AD2
AA1=
2×2
4=1(10分)
因为ABCD-A1B1C1D1是正四棱柱,所以DE是三棱锥E-ACD的高…(11分),
所以三棱锥E-ACD的体积VE-ACD=
1

1
2×AD×CD×DE=
1

1
2×2×2×1=
2
3…(13分).