如图,在长方体ABCD=A1B1C1D1 中,AA1=AD=a,AB=2a,E为C1D1的中点.

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  • 解题思路:(1)根据长方体的几何特征可得DE⊥BC,由勾股定理可得DE⊥EC,进而由线面垂直的判定定理可得DE⊥平面BEC;

    (2)由(1)中结构,可得DE为平面BEC上的高,根据AA1=AD=a,AB=2a,代入棱锥体积公式,可得答案.

    证明:(1)∵BC⊥侧面CDD1C1

    DE⊂侧面CDD1C1

    ∴DE⊥BC---(2分)

    在△CDE中,CD=2a,CE=DE=

    2a,

    则有CD2=CE2+DE2

    ∴∠DEC=90°,即DE⊥EC,----(4分)

    又∵BC∩EC=C,BC,EC⊂平面BEC

    ∴DE⊥平面BEC.----(6分)

    (2)BC⊥侧面CDD1C1

    CE⊂侧面CDD1C1

    ∴CE⊥BC---(8分)

    则S△BCE=[1/2]•BC•CE=[1/2]•a•

    2a=

    2

    2a2----(9分)

    又∵DE⊥平面BEC

    DE就是三棱锥E-BCD的高----(10分)

    则三棱锥E-BCD的体积V=[1/3]•DE•S△BCE=[1/3]•

    2a•

    2

    2a2=

    a3

    3---(12分)

    点评:

    本题考点: 直线与平面垂直的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积.

    考点点评: 本题考查的知识点是直线与平面垂直的判定,棱锥的体积,熟练掌握空间线线垂直与线面垂直的相互转化是解答的关键.