| 8.6.2 直线与平面垂直 题目答案及解析

稿件来源:高途

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必修二

第八章 立体几何初步

8.6 空间直线、平面的垂直

8.6.2 直线与平面垂直

如图,长方体$ABCD-ABCD$的底面$ABCD$是正方形,点$E$在棱$AA_1$上,$BE⊥EC_1$$.$

$(1)$证明$:$ $BE⊥$平面$EB_1C_1$

$(2)$$AA_1$$=2$$AB=1$,求四棱锥$E-BB_1C_1C$的体积$.$

[["

$(1)$证明见解析

$(2)$$\\dfrac{2}{3}.$

"]]

$(1)$

证明:由长方体的性质可知,${{B}_{1}}{{C}_{1}}\perp $平面$ABB_1A\because BE\subset ABB_1A_1$

$\therefore BE\perp {{B}_{1}}{{C}_{1}}\because BE\perp E{{C}_{1}}$

$\because {{B}_{1}}{{C}_{1}},E{{C}_{1}}\subset $平面$E{{B}_{1}}{{C}_{1}}$

$\therefore {{B}_{1}}{{C}_{1}}\cap E{{C}_{1}}={{C}_{1}}$

$∴$$BE$$⊥$平面$E{{B}_{1}}{{C}_{1}}$ $.$

$(2)$取棱$BB_1$的中点$F$,连接$EF$$CF$

$EF//AB,EF=AB=2$

$(1)$知,$\angle BEB_1=90{}^\circ $由题设可知,$Rt\triangle ABE\overset{\Large∽}{=} Rt\triangle ABE$

$\therefore \angle AEB=\angle A_1EB_1=45{}^\circ \therefore AE=AB=1,AA_1=2AE=2$

$∵$在长方体 $ABCD-A_1B_1C_1D_1$中,$AA_1//$平面$BB_1C_1C,E\in AA_1$

$AB\perp BB_1C_1C$

$∴$$E$到平面$BB_1C_1C$的距离$d=EF=AB=2$

$∴$四棱锥$E-BB_1C_1C$的体积 $V=\dfrac{1}{3}\cdot d\cdot {{S}_{B{{B_1}}{{C}_{1}}C}}=\dfrac{1}{3}\times 1\times 2\times 1=\dfrac{2}{3}.$

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