如图,棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中

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  • 分析:(1)由AC⊥BD,知AC⊥BB1,由此能够证明AC⊥平面B1D1DB.

    (2)连接A1B,A1B⊥AB1,D1A1⊥AB1.由AB1⊥A1B,AB1⊥D1A1,A1B和D1A1是面A1BD1内的相交直线,所以AB1⊥面A1BD1,又BD1在面A1BD上,AB1⊥BD1,同理,AC⊥BD1.由此能够证明BD1⊥面ACB1.

    (3)三棱锥B-ACB1,也就是ABC为底,BB1为高的三棱锥.由此能求出三棱锥B-ACB1体积.

    (1)证明:∵AC⊥BD,AC⊥BB1,

    ∴AC⊥平面B1D1DB.

    (2)证明:连接A1B,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,

    面A1B1BA是正方形,对角线A1B⊥AB1,

    在正方体ABCD-A1B1C1D1中,D1A1⊥面A1B1BA,AB1在面A1B1BA上,

    ∴D1A1⊥AB1,

    ∵AB1⊥A1B,AB1⊥D1A1,

    A1B和D1A1是面A1BD1内的相交直线,

    ∴AB1⊥面A1BD1,又BD1在面A1BD1上,

    ∴AB1⊥BD1,同理,D1D⊥面ABCD,

    AC在面ABCD上,D1D⊥AC,

    在正方形ABCD中对角线AC⊥BD,

    ∵AC⊥D1D,AC⊥BD,D1D和BD是面BDD1内的相交直线,

    ∴AC⊥面BDD1,又BD1在面BDD1上,

    ∴AC⊥BD1,

    ∵BD1⊥AB1,BD1⊥AC,

    AB1和AC是面ACB1内的相交直线

    ∴BD1⊥面ACB1.

    三棱锥B-ACB1,也就是ABC为底,BB1为高的三棱锥,

    三棱锥B-ACB1体积

    V=1 2 ×AB×AD×1 3 BB1=1 6 .