如图,正三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=2,AA1=1,D是BC的中点,点P在平面BCC1B1内,PB1=PC1=2.(I)求证:PA1

2025-05-17 00:19:34
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回答1:

证明:(I)取B1C1的中点Q,连A1Q,PQ
∵PB1=PC1,A1B1=A1C1
∴B1C1⊥A1Q,B1C1⊥PQ
∵A1Q∩PQ=Q
∴B1C1⊥平面A1PQ,∵PA1?平面A1PQ
∴PA1⊥B1C1
(II)连BQ,在△PB1C1中,PB1=PC1=

2
,B1C1=2,Q为中点,∴PQ=1
∵BB1=AA1=1
∴BB1=PQ
在平面PBB1CC1中,BB1⊥B1C1,PQ⊥B1C1
∴BB1∥PQ
∴四边形BB1PQ为平行四边形
∴PB1∥BQ
∵BQ∥DC1
∴PB1∥DC1
∴PB1∥平面AC1D;
(III)三棱锥P-A1B1C1的体积为
1
3
?
3
4
?22? 1 =
3
3

多面体ABD-A1B1C1的体积为
3
4
?22? 1 ?
1
3
?
3
8
?22? 1? 2=
2
3
3

∴多面体PA1B1DAC1的体积为