如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧面ABB1A1,ACC1A1均为正方形,AB=AC=1,∠BAC=90°,点D是棱B1C1的中点.
(1)求证:A1D⊥平面BB1C1C;
(2)求证:AB1∥平面A1DC;
(3)求三棱锥C1﹣A1CD的体积.
如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧面ABB1A1,ACC1A1均为正方形,AB=AC=1,∠BAC=90°,点D是棱B1C1的中点.
(1)求证:A1D⊥平面BB1C1C;
(2)求证:AB1∥平面A1DC;
(3)求三棱锥C1﹣A1CD的体积.
【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的判定.
【专题】计算题;规律型;数形结合;转化思想;空间位置关系与距离.
【分析】(1)先证明AA1⊥平面ABC,可得CC1⊥AD,再利用线面垂直的判定定理,即可证明AD⊥平面BCC1B1;
(2)利用三角形中位线的性质,证明A1B∥OD,利用线面平行的判定定理证明A1B∥平面AC1D;
(3)利用等体积转化法求解三棱锥C1﹣A1CD的体积即可.
【解答】(1)证明:AC∩AB=A,侧面ABB1A1,ACC1A1均为正方形,
AC∩AB=A,
AC,AB⊂平面ABC,∴AA1⊥平面ABC.
∵AA1∥CC1,∴CC1⊥平面ABC,∴平面平面BB1C1C⊥平面ABC,…
∴平面平面BB1C1C⊥平面A1B1C1,D是B1C1中点,AB=AC=1,
∴A1D⊥B1C1
∴A1D⊥平面BB1C1C;…
(2)证明:连结A1C,交AC1于点O,连结OD,
因为ACC1A1为正方形,所以O为AC1中点,
又D为BC中点,所以OD为△A1BC中位线,
所以A1B∥OD,…
因为OD⊂平面AC1D,AB1⊄平面AC1D,
所以A1B∥平面AC1D…
(3)由(1)可知A1A三棱柱ABC﹣A1B1C1的高 …
侧面ABB1A1,ACC1A1均为正方形,AB=AC=1,∠BAC=90°,点D是棱B1C1的中点,…,
即三棱锥C1﹣A1CD的体积为:.…
【点评】本题考查几何体的体积的求法,直线与平面平行与垂直的判定定理的应用,考查空间想象能力以及计算能力.