Question

【題目】如圖，在直三棱柱ABC A1B1C1中，AC＝4，CB＝2，AA1＝2，∠ACB＝60°，E、F分別是A1C1，BC的中點．

(1)證明：平面AEB⊥平面BB1C1C；

(2)證明：C1F∥平面ABE；

(3)設P是BE的中點，求三棱錐P B1C1F的體積．

Answer 1

【答案】(1) (2)見解析 (3)

【解析】

(1)證明　在△ABC中，∵AC＝2BC＝4，∠ACB＝60°，由余弦定理得：

∴AB＝2，∴AB2＋BC2＝AC2，

∴AB⊥BC，

由已知AB⊥BB1，又BB1∩BC＝B，∴AB⊥面BB1C1C，

又∵AB面ABE，∴平面ABE⊥平面BB1C1C.

(2)證明　取AC的中點M，連接C1M，FM

在△ABC，FM∥AB，而FM平面ABE，AB平面ABE，

∴直線FM∥平面ABE

在矩形ACC1A1中，E，M都是中點，∴C1E綉AM，四邊形AMC1B是平面四邊形，∴C1M∥AE

而C1M平面ABE，AE平面ABE，∴直線C1M∥ABE

又∵C1M∩FM＝M，∴平面ABE∥平面FMC1，而CF1平面FMC1，

故C1F∥平面AEB.

(3)解　取B1C1的中點H，連接EH，則EH∥A1B1，所以EH∥AB且EH＝AB＝，

由(1)得AB⊥面BB1C1C，∴EH⊥面BB1C1C，

∵P是BE的中點，

∴VPB1C1F＝VEB1C1F＝×S△B1C1F·EH＝