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如图,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,BC=BB1,点D是BC的中点.
(I)求证:A1C1平面AB1C;
(Ⅱ)求证:△AB1D为直角三角形;
(Ⅲ)若三棱锥B1-ACD的体积为
3
3
,求棱BB1的长.
证明:(I)在正三棱柱ABC-A1B1C1中,A1C1AC
又∵A1C1?平面AB1C,AC?平面AB1C;
∴A1C1平面AB1C;
(Ⅱ)∵△ABC为等边三角形
∴AD⊥BC,
又∵正三棱柱ABC-A1B1C1中,底面ABC⊥侧面BC1
∴AD⊥侧面BC1
又∵B1D?侧面BC1
∴AD⊥B1D
即:△AB1D为直角三角形;
(Ⅲ)设棱BB1的长为X
则正三棱柱ABC-A1B1C1中所有棱长全为X
S△B1CD=
1
4
X2
,AD=
3
2
X

则三棱锥B1-ACD的体积V=
1
3
S△B1CD•AD=
3
24
X3
=
3
3

解得X=2
即棱BB1的长为2
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2
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1
2
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3
5
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