如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱垂直底面,AC⊥BC,D是棱AA1的中点,AA1=2AC=2BC=2a(a>0).(1)证明:C1D⊥平面BDC;(2)求三棱锥C-BC1D的体积.-高三数学

题目简介

如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱垂直底面,AC⊥BC,D是棱AA1的中点,AA1=2AC=2BC=2a(a>0).(1)证明:C1D⊥平面BDC;(2)求三棱锥C-BC1D的体积.-高三数学

题目详情

如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱垂直底面,AC⊥BC,D是棱AA1的中点,AA1=2AC=2BC=2a(a>0).
(1)证明:C1D⊥平面BDC;
(2)求三棱锥C-BC1D的体积.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)证明:∵BC⊥CC1,BC⊥AC,AC∩CC1=C,∴BC⊥平面ACC1A1,
C1D⊂平面ACC1A1,∴BC⊥C1D,
A1C1=A1D=AD=AC,∴A1DC1=∠ADC=class="stub"π
4

C1DC=class="stub"π
2
,即C1D⊥DC,
又BD∩CD=C,∴C1D⊥平面BDC,
(2)三棱锥C-BC1D即三棱锥C1-BCD,由(1)知BC⊥CD,
CD=
2
a,BC=a
∴△BCD的面积S=class="stub"1
2
×BC×CD=
2
2
a2

由(1)知,C1D是三棱锥C1-BCD底面BDC上的高,
∴体积V=class="stub"1
3
Sh=class="stub"1
3
×S×C1D
=class="stub"1
3
×
2
2
a2×
2
a=class="stub"1
3
a3

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