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(2012•郑州二模)如图,棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是边长为2的菱形,∠BAD=60°,AC∩BD=

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/19 08:21:20
(2012•郑州二模)如图,棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是边长为2的菱形,∠BAD=60°,AC∩BD=O,侧棱AA1⊥BD,AA1=4,棱AA1与底面所成的角为60°,点F为DC1的中点.
(I)证明:OF∥平面BCC1B1
(II)求三棱锥C1-BCD的体积.
(2012•郑州二模)如图,棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是边长为2的菱形,∠BAD=60°,AC∩BD=
(I)∵四边形ABCD为菱形,AC∩BD=O,
∴O是BD的中点…(2分)
又∵点F为C1D的中点,
∴OF是△DBC1的中位线,得OF∥BC1,…(4分)
∵OF⊄平面BCC1B1,BC1⊆平面BCC1B1
∴OF∥平面BCC1B1;…(6分)
(II)∵四边形ABCD为菱形,∴AC⊥BD,
又∵BD⊥AA1,AA1∩AC=A,BD⊥平面ACC1A1
∵BD⊂平面ABCD,
∴平面ABCD⊥平面ACC1A1,…(8分)
在平面ACC1A1内过A1作A1M⊥AC于M,则A1M⊥平面ABCD,
∴AM是直线AA1在平面ABCD内的射影,∠A1AM=60°…(10分)
在Rt△AA1M中,A1M=AA1•sin60°=2
3,
∴三棱锥C1-BCD的底面BCD上的高为2
3,
又∵S△BCD=
1
2BC•CD•sin60°=
3,
∴三棱锥C1-BCD的体积V=
1
3×S△BCD×A1M=
1

3×2
3=2.…(12分)