题目内容

如图,已知直三棱柱ABC-A1B1C1,AB=AC,F为BB1上一点,D为BC的中点,且BF=2BD.
(1)当
BF
FB1
为何值时,对于AD上任意一点总有EF⊥FC1
(2)若A1B1=3,C1F与平面AA1B1B所成角的正弦值为
4
10
15
,当
BF
FB1
在(1)所给的值时,求三棱柱的体积.
考点:棱柱、棱锥、棱台的体积,直线与平面垂直的性质
专题:空间位置关系与距离
分析:(1)由已知条件推导出C1F⊥DF,Rt△BDF≌Rt△B1FC1,由此推导出
BF
B1F
=2.
(2)在平面A1B1C1中,过C1作C1G⊥A1B1于G,连FG,则∠C1FG就是C1F与侧面AA1B1B所成的角,由此能求出三棱柱的体积.
解答: (1)∵对于AD上任意一点总有EF⊥FC1
∴C1F⊥平面ADF,
∴C1F⊥DF,
∵D为BC的中点,且BF=2BD,
∴BF=B1C1,∠B1FC1=∠BDF,∠FB1C1=∠DBF,
∴Rt△BDF≌Rt△B1FC1
∴B1F=BD=
1
2
BF,∴
BF
B1F
=2.(6分)
(2)在平面A1B1C1中,过C1作C1G⊥A1B1于G,连FG,
则∠C1FG就是C1F与侧面AA1B1B所成的角,(8分)
则有
C1G
C1F
=
4
10
15
,C1G=
4
10
15
C1F,
△A1B1C1中,取B1C1的中点D1,连A1D1
设B1F=x,由C1G•A1B1=B1C1•A1D1
解得x=1,∴BB1=3,(10分)
∴三棱柱的体积V=
1
2
B1G•A1D1•BB1=6
2
.(12分)
点评:本题考查满足条件的线段的比值的求法,考查三飘棱锥的体积的求法,解题时要认真审题,注意空间思维能力的合理运用.
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网