如图所示,多面体ABC-A1B1C1是由直棱柱被平面A1B1C1而成.其中AA1=4,BB1=2,CC1=3,AB与BC
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解题思路:(1)A1B1上存在一点D1,满足D1为A1B1的中点,使得C1D1平行于平面ABC.根据线面平行的判定可以证明.

(2)过B1点作AA1,CC1的垂线,垂足为E,F,连接EF,取EF的中点O,则△OC1A1为△C1A1,B1的射影,分别求出面积,利用公式可求;

(3)多面体的体积为

V

ABC−

A

1

B

1

C

1

+

V

B

1

−EF

C

1

A

1

,分别计算,即可求得.

(1)A1B1上存在一点D1,满足D1为A1B1的中点,使得C1D1平行于平面ABC.

D1为A1B1的中点,取AB 的中点D,连接DD1,C1D1

∵多面体ABC-A1B1C1是由直棱柱被平面A1B1C1而成

∴AA1∥BB1∥CC1

∵AA1=4,BB1=2,D1为A1B1的中点,取AB 的中点D,

∴DD1∥CC1,且DD1=CC1=3

∴四边形CDD1C1为平行四边形

∴D1C1∥DC

∵D1C1⊄平面ABC,DC⊂平面ABC

∴C1D1∥平面ABC.

(2)过B1点作AA1,CC1的垂线,垂足为E,F,连接EF,取EF的中点O,则B1O⊥平面C1A1B1

∵AB与BC垂直,AB=BC=1

∴EB1=FB1=1,EF=

2

∵OB1=

2

2,

∵AA1=4,BB1=2,CC1=3

∴C1F=1

∴A1B1=

5,B1C1=

2,A1C1=

3

∴△A1B1C1为直角三角形,

∴B1C1⊥A1C1

∵B1O⊥平面C1A1B1

∴OC1⊥平面C1A1B1

∴∠OC1B1为二面角B1-A1C1-A的平面角

∵sin∠OC1B1=

OB1

B1C1=

点评:

本题考点: 二面角的平面角及求法;组合几何体的面积、体积问题;直线与平面平行的判定.

考点点评: 本题重点考查线面平行,面面角,考查多面体的体积,解题的关键是用好线面平行的判定,确定射影面积,及分割法求多面体的体积,综合性强,难度大.