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如图,正三棱柱ABC-A1B1C1中,D是BC的中点,AA1=AB=a

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/14 10:27:00
如图,正三棱柱ABC-A1B1C1中,D是BC的中点,AA1=AB=a

(Ⅰ)求证:AD⊥B1D;
(Ⅱ)求证:A1C∥平面AB1D;
(Ⅲ)求三棱锥C-AB1D的体积.
(Ⅰ)证明:∵ABC-A1B1C1是正三棱柱,
∴BB1⊥平面ABC,
∴BD是B1D在平面ABC上的射影
在正△ABC中,∵D是BC的中点,
∴AD⊥BD,
根据三垂线定理得,AD⊥B1D.
(Ⅱ)证明:连接A1B,设A1B∩AB1=E,连接DE.
∵AA1=AB∴四边形A1ABB1是正方形,
∴E是A1B的中点,
又D是BC的中点,
∴DE∥A1C.(7分)
∵DE⊂平面AB1D,A1C⊄平面AB1D,
∴A1C∥平面AB1D.(9分)
(Ⅲ)由图知VC−AB1D=VB1−ADC,AA1=AB=a,
∴VC−AB1D=VB1−ADC=
1
3S△ADCBB1=

3
24a3.