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.
![](http://img.wesiedu.com/upload/4/df/4df8b3aca4f18a377d8645e257be0924.jpg)
(1)求证AE⊥平面B1CD;
(2)求三棱锥E-ACD的体积.
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(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.](/uploads/image/z/19515283-43-3.jpg?t=%E5%A6%82%E5%9B%BE%EF%BC%8C%E5%B7%B2%E7%9F%A5%E6%AD%A3%E5%9B%9B%E6%A3%B1%E6%9F%B1ABCD-A1B1C1D1%E4%B8%8E%E5%AE%83%E7%9A%84%E4%BE%A7%E8%A7%86%E5%9B%BE%EF%BC%88%E6%88%96%E7%A7%B0%E5%B7%A6%E8%A7%86%E5%9B%BE%EF%BC%89%EF%BC%8CE%E6%98%AFDD1%E4%B8%8A%E4%B8%80%E7%82%B9%EF%BC%8CAE%E2%8A%A5B1C%EF%BC%8E)
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
3×
1
2×AD×CD×DE=
1
3×
1
2×2×2×1=
2
3…(13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
3×
1
2×AD×CD×DE=
1
3×
1
2×2×2×1=
2
3…(13分).
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