如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F、G、H分别是所在棱的三等分点,且BF=DE=C1G=C1H=13AB.(1)证明:直线EH与FG共面;(2)若正方体的棱长为3,求几何体GHC1-EF

题目简介

如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F、G、H分别是所在棱的三等分点,且BF=DE=C1G=C1H=13AB.(1)证明:直线EH与FG共面;(2)若正方体的棱长为3,求几何体GHC1-EF

题目详情

如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F、G、H分别是所在棱的三等分点,且BF=DE=C1G=C1H=
1
3
AB

(1)证明:直线EH与FG共面;
(2)若正方体的棱长为3,求几何体GHC1-EFC的体积.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)证明:连接BD、B1D1,∵C1H=C1G,∴
C1H
HD1
=
C1G
GB1
,∴HGD1B1
同理,由BF=DE,可得EFDB,又D1B1BD,∴HGEF.
∴HG、EF在平面EFHG中,由EH⊂平面EFHG,FG⊂平面EFHG,
∴直线EH与FG共面.
(2)由(1)知EH与FG共面不平行,设EH∩FG=0,
∵平面BCB1C1∩平面DCC1D1=CC1,∴O∈CC1,即EH、FG、CC1交于一点,
∴几何体GHC1-EFC为三棱台.
C1G=C1H=1,CE=CF=2,CC1=3,S1=class="stub"1
2
,S2=2,
∴V=class="stub"1
3
×(class="stub"1
2
+
class="stub"1
2
×2
+2)×3=class="stub"7
2

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