题目内容
【题目】在正方体ABCD-A1B1C1D中,M为DD1的中点,O为AC的中点,AB=2.
(I)求证:BD1∥平面ACM;
(Ⅱ)求证:B1O⊥平面ACM;
(Ⅲ)求三棱锥O-AB1M的体积.
【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)详见解析;(Ⅲ).
【解析】
试题分析:(Ⅰ)要证明线面平行,可先证明线线平行,连接BD,MO,根据三角形中位线的平行关系可证明;(Ⅱ)要证明线面垂直,根据判定定理,可证明线与平面内的两条相交直线垂直,即证明和;(Ⅲ)将四面体的体积转化为以三角形当底面,AO是四面体的高的几何体的体积,这样易计算四面体的体积.
试题解析:(I)证明:
连结BD,设BD与AC的交点为O,
∵AC,BD为正方形的对角线,故O为BD中点;
连结MO,
∵O,M分别为DB,DD1的中点,
∴OM∥BD1,…(2分)
∵OM平面ACM,BD1平面ACM…(3分)
∴BD1∥平面ACM. …(4分)
(II)∵AC⊥BD,DD1⊥平面ABCD,且AC平面ABCD,
∴AC⊥DD1;且BD∩DD1=D,∴AC⊥平面BDD1B1…(6分)
OB1平面BDD1B1,∴B1O⊥AC,…(7分)
连结B1M,在△B1MO中
∴
∴B1O⊥OM…(10分)
又OM∩AC=O,∴B1O⊥平面AMC; …(11分)
.(II) V=
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