如图所示,在长方体,ABCD-A1B1C1D1中,AB=2AD=2AA1=2,E是AB的中点,F是A1C的中点
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解题思路:(1)连接BD1,AD1,由长方体的几何特征,可得F也为BD1的中点,进而根据三角形中位线定理可得EF∥AD1,结合线面平行的判定定理得到EF∥平面AA1D1D;

(2)连接A1D,由正方形的对角线互相垂直可得A1D⊥AD1,由由长方体的几何特征,可得CD⊥AD1,由线面垂直的判定定理可得AD1⊥平面A1CD,结合(1)中结论及线面垂直的第二判定定理,可得EF⊥平面A1CD;

(3)根据等体积法,可得三棱锥B-A1DF的体积等于三棱锥A1-BDF三棱锥A1-BDF的体积等于三棱锥A1-BCD减三棱锥F-BCD,根据AB=2AD=2AA1=2,F是A1C的中点,求出棱锥的底面积及高,代入棱锥体积公式,可得答案.

证明:(1)连接BD1,AD1

由长方体的几何特征,可得F也为BD1的中点

又∵E是AB的中点,

∴EF为△BAD1的中位线

∴EF∥AD1
又∵EF⊄平面AA1D1D,AD1⊂平面AA1D1D

∴EF∥平面AA1D1D;

(2)连接A1D,∵AD=AA1

∴四边形AA1D1D为正方形

∴A1D⊥AD1

又∵CD⊥AD1,A1D∩CD=D

∴AD1⊥平面A1CD

又∵EF∥AD1
∴EF⊥平面A1CD;

(3)∵三棱锥B-A1DF的体积等于三棱锥A1-BDF

三棱锥A1-BDF的体积等于三棱锥A1-BCD减三棱锥F-BCD

∵AB=2AD=2AA1=2,F是A1C的中点

∴S△BCD=1

三棱锥A1-BCD的高h=1,三棱锥F-BCD的高h′=[1/2]

∴三棱锥B-A1DF的体积V=[1/3]•1(1-[1/2])=[1/6]

点评:

本题考点: 直线与平面平行的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面垂直的判定.

考点点评: 本题考查的知识点是直线与平面平行的判定,棱锥的体积,直线与平面垂直的判定,其中(1)的关键是证得EF∥AD1,(2)的关键是证得AD1⊥平面A1CD,(3)的关键是将三棱锥B-A1DF的体积转化为三棱锥A1-BCD减三棱锥F-BCD的体积.