问题标题:
如图所示,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,底面边长和侧棱长都是2,D是侧棱CC1上任意一点,E是A1B1的中点.(Ⅰ)求证:A1B1∥平面ABD;(Ⅱ)求证:AB⊥CE;(Ⅲ)求三棱锥C-ABE的体积.
问题描述:
如图所示,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,底面边长和侧棱长都是2,D是侧棱CC1上任意一点,E是A1B1的中点.
(Ⅰ)求证:A1B1∥平面ABD;
(Ⅱ)求证:AB⊥CE;
(Ⅲ)求三棱锥C-ABE的体积.
丁凯回答:
(I)∵三棱柱ABC-A1B1C1中,侧面ABB1A1是平行四边形
∴A1B1∥AB
又∵A1B1⊈平面ABD,AB⊆平面ABD,
∴A1B1∥平面ABD;
(II)取AB中点F,连接EF、CF
∵三棱柱ABC-A1B1C1是正三棱柱,
∴侧面AA1B1B是矩形
∵E、F分别是A1B1、AB的中点,∴EF∥AA1,
∵AA1⊥平面ABC,AB⊆平面ABC,∴AA1⊥AB,可得EF⊥AB,
∵正△ABC中,CF是中线,∴CF⊥AB
∵EF∩CF=F,∴AB⊥平面CEF
∵CE⊆平面CEF,∴AB⊥CE;
(III)∵正三棱柱ABC-A1B1C1所有棱长都为2
∴三棱柱ABC-A1B1C1的体积V=S△ABC×AA1=34
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