题目内容

5.如图所示,正三棱柱ABC-A1B1C1中,E,F分别是BC,CC1的中点.
(Ⅰ)证明:平面AEF⊥平面B1BCC1
(Ⅱ)若该三棱柱所有的棱长均为2,求三棱锥B1-AEF的体积.

分析 (I)由BB1⊥平面ABC可知BB1⊥AE,又AE⊥BC可得AE⊥平面BCC1B1,从而平面AEF⊥平面B1BCC1
(II)由(1)知AE为棱锥A-B1EF的高.于是V${\;}_{{B}_{1}-AEF}$=V${\;}_{A-{B}_{1}EF}$=$\frac{1}{3}{S}_{△{B}_{1}EF}•AE$.

解答 解:(I)∵BB1⊥面ABC,AE?平面ABC,
∴AE⊥BB1
∵E是正三角形ABC的边BC的中点,
∴AE⊥BC,
又∵BC?平面B1BCC1,B1B?平面B1BCC1,BC∩BB1=B,
∴AE⊥平面B1BCC1,∵AE?平面AEF,
∴平面AEF⊥平面B1BCC1
(II)∵三棱柱所有的棱长均为2,
∴AE=$\sqrt{3}$,
∴S${\;}_{△{B}_{1}EF}$=2×2-$\frac{1}{2}×2×1$-$\frac{1}{2}×1×1$$-\frac{1}{2}×2×1$=$\frac{3}{2}$,
由(I)知AE⊥平面B1BCC1
∴${V_{{B_1}-AEF}}={V_{A-{B_1}EF}}=\frac{1}{3}•\frac{3}{2}•\sqrt{3}=\frac{{\sqrt{3}}}{2}$.

点评 本题考查了面面垂直的判定,棱锥的体积计算,属于基础题.

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