解答题三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱与底面垂直,∠ABC=90°,AB=BC=BB

发布时间:2020-07-09 02:00:45

解答题三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱与底面垂直,∠ABC=90°,AB=BC=BB1=2,M,N分别是AB,A1C的中点.
(Ⅰ)求证:MN∥平面BCC1B1;
(Ⅱ)求证:MN⊥平面A1B1C.

网友回答

证明:(Ⅰ)证明:连接BC1,AC1.
在△ABC1中,∵M,N是AB,A1C的中点,∴MN||BC1.
又∵MN?平面BCC1B1,∴MN||平面BCC1B1.

(Ⅱ)如图,以B1为原点建立空间直角坐标系B1-xyz.
则B1(0,0,0),C(0,2,2),A1(-2,0,0),M(-1,0,2),N(-1,1,1)
∴=(0,2,2),,.
设平面A1B1C的法向量为n=(x,y,z).
令z=1,则x=0,y=-1,∴n=(0,-1,1).
∴.∴MN⊥平面A1B1C.解析分析:(Ⅰ)欲证MN||平面BCC1B1,根据直线与平面平行的判定定理可知只需证MN与平面BCC1B1内一直线平行即可,而连接BC1,AC1.根据中位线定理可知MN||BC1,又MN?平面BCC1B1满足定理所需条件;(Ⅱ)以B1为原点,A1B1为x轴,B1B为y轴,B1C1为z轴建立空间直角坐标系B1-xyz,求出平面A1B1C的法向量为n=(x,y,z),而,根据法向量的意义可知MN⊥平面A1B1C.点评:判断或证明线面平行的常用方法有:①利用线面平行的定义(无公共点);②利用线面平行的判定定理(a?α,b?α,a∥b?a∥α);③利用面面平行的性质定理(α∥β,a?α?a∥β);④利用面面平行的性质(α∥β,a?α,a?,a∥α?a∥β).
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