则
A(0,0,0),C1(0,1,1),B(1,0,0),C(0,1,0),A1(0,0,1),
AC (0,1, 1),AC1 (0,1,1),AB (1,0,0), 1
∴AC1 AC1 0,AC1 AB 0,
AC1,AC AB. ∴AC11
又∵AB,AC1 平面ABC1,AB AC1 A
平面ABC1. ∴AC1
证法三:∵AA1 面ABC,∴AA1 AC,AA1 AB. 又∵AB AC,
∴分别以AB,AC,AA1所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系.
则A(0,0,0),C1(0,1,1),B(1,0,0),C(0,1,0),A1(0,0,1),
AC (0,1, 1),AC1 (0,1,1),AB (1,0,0). 1
设平面ABC1的法向量n (x,y,z),
x 0 n AC1 y z 0则 ,解得.
y z n AB x 0
令z 1,则n (0, 1,1),
n, ∴AC∵AC 平面ABC1. 11
(Ⅱ)∵AA1
平面BB1C1C,
∴点P到平面BB1C1C的距离等于点A到平面BB1C1C的距离
1113
∴V VP BCC1 VA BCC1 VC1 ABC t2(3 2t) t2 t3(0 t ),
6232
V' t(t 1),
令V' 0,得t 0(舍去)或t 1,
列表,得
(0,1)
+ 递增
1 0 极大值
3(1,) 2
- 递减
V' V
∴当t 1时,Vmax
1
.
6
x1 0 n AC ty (3 2t)z 0 1 111则 ,解得 2t 3,
y1 z1 n1 AB tx1 0t
令z1 t,则n1 (0,2t 3,t).
设二面角A BC1 C的平面角为 ,
|n n2| 则有|cos | 1
|n1| |n2| 化简得5t2 16t 12 0,解得t 2(舍去)或t
6
. 5
所以当t
6
时,二面角A BC1
C.
5
20.(福建省晋江市四校2012届高三第二次联合考试文科) (本题满分12分)
如图,AB为圆O的直径,点E、F在圆O上,AB//EF,
矩形ABCD的边BC垂直于圆O所在的平面,且AB 2,AD EF 1. (1)求证:AF 平面CBF;
(2)设FC的中点为M,求证:OM//平面DAF; (3)求三棱锥的体积VF ABC .
(2)设DF的中点为N,则MN//
11
CD,又AO//CD, 22
则MN//AO,∴MNAO为平行四边形 6分 ∴OM//AN, 又AN 平面DAF,OM 平面DAF 7分