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(2010•石景山区一模)如图,已知直三棱柱ABC-A1B1C1,∠ACB=90°,AC=BC=2,AA1=4.E、F分

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/16 13:31:55
(2010•石景山区一模)如图,已知直三棱柱ABC-A1B1C1,∠ACB=90°,AC=BC=2,AA1=4.E、F分别是棱CC1、AB中点.
(Ⅰ)求证:CF⊥BB1
(Ⅱ)求四棱锥A-ECBB1的体积;
(Ⅲ)判断直线CF和平面AEB1的位置关系,并加以证明.
如图,
(Ⅰ)证明:∵三棱柱ABC-A1B1C1是直棱柱,∴BB1⊥平面ABC;
又∵CF⊂平面ABC,∴CF⊥BB1

(Ⅱ)∵三棱柱ABC-A1B1C1是直棱柱,∴BB1⊥平面ABC.
又∵AC⊂平面ABC,∴AC⊥BB1
∵∠ACB=90°,∴AC⊥BC.
且BB1∩BC=B,∴AC⊥平面ECBB1
∴四棱锥VA−ECBB1的体积为
VA−ECBB1=
1
3SECBB1•AC.
由E是棱CC1的中点,∴EC=
1
2AA1=2.
∴SECBB1=
1
2(EC+BB1)•BC=
1
2×(2+4)×2=6.
∴VA−ECBB1=
1
3SECBB1•AC=
1
3×6×2=4.

(Ⅲ)CF∥平面AEB1.现证明如下:
取AB1的中点G,连接EG,FG.∵F、G分别是棱AB、AB1中点,
∴FG∥BB1,且FG=
1
2BB1
又∵EC∥BB1,且EC=
1
2BB1,∴FG∥EC,且FG=EC.
∴四边形FGEC是平行四边形.∴CF∥EG.
又∵CF⊄平面AEB1,EG⊂平面AEB1
∴CF∥平面AEB1