Question

如圖，在三棱柱ABC-A₁B₁C₁中，側(cè)棱垂直于底面，AB⊥BC，AA₁=AC=2，BC=1，E、F分別為A₁C₁、BC的中點．
（1）求證：平面ABE⊥平面B₁BCC₁；
（2）求證：C₁F∥平面ABE；
（3）求三棱錐E-ABC的體積．

Answer 1

考點：棱柱、棱錐、棱臺的體積,平面與平面垂直的判定

專題：空間位置關(guān)系與距離

分析：（1）證明AB⊥B₁BCC₁，可得平面ABE⊥B₁BCC₁；
（2）證明C₁F∥平面ABE，只需證明四邊形FGEC₁為平行四邊形，可得C₁F∥EG；
（3）利用V_E-ABC=

1

3

S△ABC•AA₁，可求三棱錐E-ABC的體積．

解答： 解：（1）證明：∵三棱柱ABC-A₁B₁C₁中，側(cè)棱垂直于底面，
∴BB₁⊥AB，
∵AB⊥BC，BB₁∩BC=B，BB₁，BC?平面B₁BCC₁，
∴AB⊥平面B₁BCC₁，
∵AB?平面ABE，
∴平面ABE⊥平面B₁BCC₁；
（Ⅱ）證明：取AB中點G，連接EG，F(xiàn)G，則
∵F是BC的中點，
∴FG∥AC，F(xiàn)G=

1

2

AC，
∵E是A₁C₁的中點，
∴FG∥EC₁，F(xiàn)G=EC₁，
∴四邊形FGEC₁為平行四邊形，
∴C₁F∥EG，
∵C₁F?平面ABE，EG?平面ABE，
∴C₁F∥平面ABE；
（3）解：∵AA₁=AC=2，BC=1，AB⊥BC，
∴AB=

3

，
∴V_E-ABC=

1

3

S_△ABC•AA₁=

1

3

×（

1

2

×

3

×1）×2=

3

3

．

點評：本題考查線面平行、垂直的證明，考查三棱錐E-ABC的體積的計算，正確運用線面平行、垂直的判定定理是關(guān)鍵．