如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=AD=1,AA1=2,M为棱DD1上的一点。(1)求三棱锥A-MCC1的体积;(2)当A1M+MC取得最小值时,求证:B1M⊥平面MAC。-高三数学

题目简介

如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=AD=1,AA1=2,M为棱DD1上的一点。(1)求三棱锥A-MCC1的体积;(2)当A1M+MC取得最小值时,求证:B1M⊥平面MAC。-高三数学

题目详情

如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=AD=1,AA1=2,M为棱DD1上的一点。
(1)求三棱锥A-MCC1的体积;
(2)当A1M+MC取得最小值时,求证:B1M⊥平面MAC。
题型:解答题难度:中档来源:高考真题

答案

解:(1)由长方体ABCD-A1B1C1D1
知AD⊥平面CDD1C1,
∴点A到平面CDD1C1的距离等于AD=1,
=CC1·CD=×2×1=1,
=AD=
(2)将侧面CDD1C1绕DD1逆时针转90°展开,与侧面ADD1A1共面,
当A1,M,C′共线时,A1M+MC取得最小值.
由AD=CD=1,AA1=2,得M为DD1的中点
连接C1M,在△C1MC中,C1M=,MC=,C1C=2,
=+MC2,得∠CMC1=90°,即CM⊥C1M,
又B1C1⊥平面CDD1C1,
∴B1C1⊥CM,
又B1C1∩C1M=C1,
∴CM⊥平面B1C1M,
∴CM⊥B1M,
同理可证,B1M⊥AM,
又AM∩MC=M,
∴B1M⊥平面MAC。

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