解题思路:(I)△DBC1中利用中位线定理,得OF∥BC1,结合线面平行的判定定理,可得OF∥平面BCC1B1;
(II)由BD与A1A、AC两条相交直线垂直,可得BD⊥平面ACC1A1,从而平面ABCD⊥平面ACC1A1.过A1作A1M⊥AC于M,得到A1M⊥平面ABCD,且∠A1AM是AA1与底面所成的角.在Rt△AA1M中,算出A1M的长,再用正弦定理算出△BCD的面积,最后用锥体体积公式,可得三棱锥C1-BCD的体积.
(I)∵四边形ABCD为菱形,AC∩BD=O,
∴O是BD的中点…(2分)
又∵点F为C1D的中点,
∴OF是△DBC1的中位线,得OF∥BC1,…(4分)
∵OF⊄平面BCC1B1,BC1⊆平面BCC1B1,
∴OF∥平面BCC1B1;…(6分)
(II)∵四边形ABCD为菱形,∴AC⊥BD,
又∵BD⊥AA1,AA1∩AC=A,BD⊥平面ACC1A1,
∵BD⊂平面ABCD,
∴平面ABCD⊥平面ACC1A1,…(8分)
在平面ACC1A1内过A1作A1M⊥AC于M,则A1M⊥平面ABCD,
∴AM是直线AA1在平面ABCD内的射影,∠A1AM=60°…(10分)
在Rt△AA1M中,A1M=AA1•sin60°=2
3,
∴三棱锥C1-BCD的底面BCD上的高为2
3,
又∵S△BCD=[1/2]BC•CD•sin60°=
3,
∴三棱锥C1-BCD的体积V=[1/3]×S△BCD×A1M=[1/3]×
3×2
3=2.…(12分)
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.
考点点评: 本题给出底面为菱形,且侧棱垂直于一条对角线的四棱柱,求证线面平行并且求锥体体积,着重考查了线面平行的判定、面面垂直的判定与性质和锥体体积公式等知识,属于中档题.