Question

如图，在三棱柱ABC-A₁B₁C₁中，侧棱AA₁⊥底面ABC，AB⊥BC，D为AC的中点，AA₁=AB=2．
（1）求证：AB₁∥平面BC₁D；
（2）若BC=3，求三棱锥D-BC₁C的体积．

Answer

（1）连接B1C，交BC1相交于O，连接OD，可证明OD是△AB1C的中位线，再根据线面平行的判定定理即可证明．
（2）由已知可得侧棱CC1⊥面ABC，把计算三棱锥D-BC1C的体积转化为计算三棱锥C1-BCD的体积．
【解析】
（1）证明：连接B1C，设B1C与BC1相交于O，连接OD，
∵四边形BCC1B1是平行四边形，∴点O为B1C的中点．
∵D为AC的中点，
∴OD为△AB1C的中位线，∴OD∥B1A．
OD⊂平BC1D，AB1⊄平面BC1D，
∴AB1∥平面BC1D．
（2）∵三棱柱ABC-A1B1C1，∴侧棱CC1∥AA1，
又∵AA1底面ABC，∴侧棱CC1⊥面ABC，
故CC1为三棱锥C1-BCD的高，A1A=CC1=2，
∴．
∴．