正方体ABCD-A1B1C1D1,AA1=2,E为棱CC1的中点.(1)求证:B1D1⊥AE;(2)求三棱锥A-BDE的体积.

问题描述:

正方体ABCD-A1B1C1D1,AA1=2,E为棱CC1的中点.

(1)求证:B1D1⊥AE;
(2)求三棱锥A-BDE的体积.

(1)证明:连接BD,则BD∥B1D1,∵ABCD是正方形,∴AC⊥BD.∵CE⊥面ABCD,∴CE⊥BD.又AC∩CE=C,∴BD⊥面ACE.∵AE⊂面ACE,∴BD⊥AE,∴B1D1⊥AE.-----------(6分)(2)S△ABD=2VA−BDE=VE−ABD=13×S△ABD...
答案解析:(1)连接BD,则BD∥B1D1,可先证明CE⊥面ABCD,进而可知BD⊥面ACE.从而有B1D1⊥AE.
(2)利用等体积转化,VA-BDE=VE-ABD,故可求.
考试点:直线与平面垂直的性质;棱柱、棱锥、棱台的体积.


知识点:本题以正方体为载体,考查立体几何中的位置关系、体积.关键是掌握线面垂直的判定.