Question

如圖，在平行六面體ABCD-A₁B₁C₁D₁中，已知AB=5，AD=4，AA₁=3，AB⊥AD，∠A₁AB=∠A₁AD=

π

3

．
（Ⅰ）求證：頂點A₁在底面ABCD的射影O在∠BAD的平分線上；
（Ⅱ）求這個平行六面體的體積．

Answer 1

（Ⅰ）證：連接A₁O，則A₁O⊥底面ABCD．
作OM⊥AB交AB于M，作ON⊥AD交AD于N，連接A₁M，A₁N
由三垂線定理得A₁M⊥AB，A₁N⊥AD∵∠A₁AM=∠A₁AN，
∴Rt△A₁NA≌Rt△A₁MA∴A₁M=A₁N∴OM=ON．
∴點O在∠BAD的平分線上
（Ⅱ）∵AM=AA₁cos

π

3

=3•

1

2

=

3

2

，
∴AO=AMcsc

π

4

=

3

2

2

．
又在職Rt△AOA₁中，A₁O²=AA₁²-AO²=9-

9

2

=

9

2

，
∴A₁O=

3

2

2

．
∴平行六面體的體積V=5•4•

3

2

2

=30

2

．