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如图所示,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别为DD1、DB的中点.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/22 10:02:51
如图所示,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别为DD1、DB的中点.
(Ⅰ)求证:EF⊥B1C;
(Ⅱ)求三棱锥B1-EFC的体积.
(Ⅰ)证明一:连接BD1,BC1
∵E、F分别为DD1、BD的中点∴EF∥BD1
∵正方体ABCD-A1B1C1D1
∴D1C1⊥平面BCC1B1∴D1C1⊥B1C
∵正方形BCC1B1∴B1C⊥BC1
∵D1C1∩BC1=C1∴B1C⊥平面BC1D1∴B1C⊥BD1
∵EF∥BD1∴EF⊥B1C
证明二:∵
ED
FB=
1

2=

2
2=
DF
BB1∴Rt△EDF∽Rt△FBB1
∴∠DEF=∠BFB1∴∠BFB1+∠DFE=∠DEF+∠DFE=90°∴∠EFB1=90°
∴EF⊥FB1    又∵CF⊥平面BDD1B∴CF⊥EF
B1F∩CF=F∴EF⊥平面B1FC∴EF⊥B1C
(Ⅱ)∵CB=CD,BF=DF∴CF⊥BD∵DD1⊥平面ABCD∴DD1⊥CF
又DD1∩BD=D∴CF⊥平面BDD1B1   又CF=
2
方法一:△B1EF的面积=2×2
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