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已知直三棱柱ABC-A1B1C1中,△ABC為等腰直角三角形,∠BAC=
π2
,且AB=AA1=2,D、E、F分別為B1A、C1C、BC的中點.
(1)求證:DE∥平面ABC;
(2)求證:B1F⊥平面AEF;
(3)求三棱錐E-AB1F的體積.
分析:(1)根據直線與平面平行的判定定理可知,只要在平面ABC里面找到一條直線與DE平行即可,過DE構造平行四邊形,使其與平面ABC相交,則可得DE與交線平行,所以進一步可得DE∥平面ABC;
(2)證明直線與平面垂直,關鍵要找到兩條相交直線與之都垂直.有時候題目中沒有現成的直線與直線垂直,需要我們先通過直線與平面垂直去轉化一下,如欲證B1F⊥AF,可以先證明AF⊥平面B1BCC1;利用勾股定理,易證明B1F⊥FE
(3)利用等體積轉化,可得結論.
解答:(1)證明:設G是AB的中點,連接DG,CG,則DG平行且等于EC,…(2分)
所以四邊形DECG是平行四邊形,所以DE∥GC,
從而DE∥平面ABC.                                       …(4分)
(2)證明:∵△ABC為等腰直角三角形,F為BC的中點,∴BC⊥AF,
又∵B1B⊥平面ABC,B1B?平面B1C,
∴平面ABC⊥平面B1C,
∵平面ABC∩平面B1C=BC,AF⊥BC
∴AF⊥平面B1C,
∴B1F⊥AF…(6分)
∵AB=AA1=2,∴B1F=
6
,EF=
3
B1E=3

B1F2+EF2=B1E2,∴B1F⊥FE,
∵AF∩FE=F,∴B1F⊥平面AEF…(8分)
(3)解:由題意AF=
2
S△AEF=
6
2
,…(10分)
VE-AB1F=VB1-AEF=
1
3
S△AEFB1F=1
…(12分)
點評:本題主要考查空間線面關系、幾何體的體積等知識,考查學生分析解決問題的能力,屬于中檔題.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中數學 來源: 題型:

精英家教網如圖,已知直三棱柱ABC-A1B1C1,∠ACB=90°,AC=BC=2,AA1=4.E、F分別是棱CC1、AB中點.
(Ⅰ)求證:CF⊥BB1
(Ⅱ)求四棱錐A-ECBB1的體積;
(Ⅲ)判斷直線CF和平面AEB1的位置關系,并加以證明.

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科目:高中數學 來源: 題型:

已知直三棱柱ABC-A1B1C1的所有棱長都相等,且D,E,F分別為BC,BB1,AA1的中點.
(I) 求證:平面B1FC∥平面EAD;
(II)求證:BC1⊥平面EAD.

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科目:高中數學 來源: 題型:

如圖所示,已知直三棱柱ABC-A′B′C′,AC=AB=AA′=2,AC,AB,AA′兩兩垂直,E,F,H分別是AC,AB,BC的中點,
(I)證明:EF⊥AH;    
(II)求四面體E-FAH的體積.

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科目:高中數學 來源: 題型:

如圖,已知直三棱柱ABC-A1B1C1的側棱長為2,底面△ABC是等腰直角三角形,且∠ACB=90°,AC=2,D是A A1的中點.
(Ⅰ)求異面直線AB和C1D所成的角(用反三角函數表示);
(Ⅱ)若E為AB上一點,試確定點E在AB上的位置,使得A1E⊥C1D;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的條件下,求點D到平面B1C1E的距離.

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科目:高中數學 來源: 題型:

如圖,已知直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AC;M.N.P分別是棱BC.CC1.B1C1的中點.A1Q=3QA, BC=
2
AA1

(Ⅰ)求證:PQ∥平面ANB1
(Ⅱ)求證:平面AMN⊥平面AMB1

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同步練習冊答案
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