如图,在正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,,点E在棱CC1上.(1)若B1E⊥BC1,求证:AC1⊥平面B1D1E.(2)设,问是否存在实数λ,使得平面AD1E⊥

发布时间:2020-08-04 13:59:22

如图,在正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,,点E在棱CC1上.
(1)若B1E⊥BC1,求证:AC1⊥平面B1D1E.
(2)设,问是否存在实数λ,使得平面AD1E⊥平面B1D1E,若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.

网友回答

(1)证明:连接A1C1,因为棱柱ABCD-A1B1C1D1是正四棱柱,所以A1C1⊥B1D1,
又A1C1是AC1在底面A1B1C1D1内的射影,因此B1D1⊥AC1,
同理,BC1是AC1在平面BCC1B1内的射影,
因为B1E⊥BC1,所以B1E⊥AC1,
又B1D1∩B1E=B1,所以AC1⊥平面B1D1E

(2)解:存在实数λ,使得平面AD1E⊥平面B1D1E,证明如下:
因为,所以,因为,
不妨设AB=1,则AA1=2,以D1为坐标原点,分别以D1A1,D1C1,D1D为x,y,z轴建立坐标系,
则,
设平面AD1E的一个法向量为n1,由得一个,
同理得平面D1B1E的一个法向量,
令n1?n2=0,即,
解得λ=1,
所以存在实数λ=1,使得平面AD1E⊥平面B1D1E

解析分析:(1)由图形及题设条件知可证A1C1⊥B1D1,B1E⊥AC1,从而得出AC1⊥平面B1D1E.
(2)建立空间坐标系,求出两个平面的法向量,若两平面垂直则法向量内积为0,利用此方程求参数,若能求出则存在,否则不存在,解答本题时注意答题格式.


点评:考查线面垂直的证明以及利用面面垂直建立相应的方程求参数,其中由位置关系建立方程求参数的题型类似于代数的选定系数法,先引入参数,建立相应等量关系,再解方程求出根,以确定相应的位置关系是否存在.
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