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(2011•石景山区一模)在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G分别为棱BB1,DD1和CC1的中点

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/27 22:15:22
(2011•石景山区一模)在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G分别为棱BB1,DD1和CC1的中点.
(Ⅰ)求证:C1F∥平面DEG;
(Ⅱ)求三棱锥D1-A1AE的体积;
(Ⅲ)试在棱CD上求一点M,使D1M⊥平面DEG.
(2011•石景山区一模)在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G分别为棱BB1,DD1和CC1的中点
(Ⅰ)证明:∵在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G分别为棱BB1,DD1和CC1的中点.
∴DF∥C1C,且 DF=C1C,∴四边形DGC1F是平行四边形,∴C1F∥DG.
∵DG⊂平面DEG,C1F 不在平面DEG 内,∴C1F∥平面DEG.
(Ⅱ)正方体ABCD-A1B1C1D1中,有 A1D1⊥面AA1E,故 A1D1 是三棱锥D1-A1AE的高,等于1.
VD1-A1AE=
1
3•S△A1AE•D1A1=
1

1
2×1×1×1=
1
6.
(Ⅲ)当点M是CD的中点时,有使D1M⊥平面DEG.正方体ABCD-A1B1C1D1中,BC⊥面CDD1C1
∵D1M⊂面CDD1C1,∴BC⊥D1M.又 BC∥EG,∴D1M⊥EG.
再由D1M⊥DG 可得,D1M垂直于平面DEG内的两条相交直线EG和DG,
故D1M⊥平面DEG.