如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,每个侧面均为正方形,边长为1,D为底边AB的中点,E为侧棱CC1的中点,AB1与A1B的交点为O.(Ⅰ)求证:CD∥平面A1EB

发布时间:2020-07-31 19:13:26

如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,每个侧面均为正方形,边长为1,D为底边AB的中点,E为侧棱CC1的中点,AB1与A1B的交点为O.
(Ⅰ)求证:CD∥平面A1EB;
(Ⅱ)求证:AB1⊥平面A1EB;
(Ⅲ)求点C到平面A1EB的距离.

网友回答

证明:(Ⅰ)设AB1和A1B的交点为O,连接EO,连接OD.因为O为AB1的中点,D为AB的中点,所以OD∥BB1,
且.? 又E是CC1中点,则EC∥BB1且,即EC∥OD,且EC=OD,
则四边形ECOD为平行四边形,所以EO∥CD.?又CD?平面A1BE,EO?平面A1BE,则CD∥平面A1BE.

(Ⅱ)?因为三棱柱各侧面都是正方形,所以BB1⊥AB,BB1⊥BC,所以BB1⊥平面ABC.
因为CD?平面ABC,所以BB1⊥CD. 由已知得AB=BC=AC,所以CD⊥AB,所以CD⊥平面A1ABB1.
由(Ⅰ)可知EO∥CD,所以EO⊥平面A1ABB1,所以EO⊥AB1.
因为侧面是正方形,所以AB1⊥A1B.? 又EO∩A1B=O,EO?平面A1EB,A1B?平面A1EB,所以AB1⊥平面A1BE.
(Ⅲ)点C到平面A1EB的距离等于点D到平面A1EB的距离,由(Ⅱ)知,平面A1EB⊥平面ABB1A1,
易求距离为 ==.

解析分析:(Ⅰ)设AB1和A1B的交点为O,根据EC∥OD,且EC=OD,得到四边形ECOD为平行四边形,故EO∥CD,CD∥平面A1BE.(Ⅱ)?证明CD⊥平面A1ABB1 ,可得EO⊥平面A1ABB1,故有EO⊥AB1 ,由正方形的两对角线的性质可得 AB1⊥A1B,?从而证得 AB1⊥平面A1BE.?(Ⅲ)点C到平面A1EB的距离等于点D到平面A1EB的距离,由(Ⅱ)知,平面A1EB⊥平面ABB1A1,易求距离为 =,运算得到结果.

点评:本题考查证明线面平行、线面垂直的方法,直线和平面平行的判定定理以及直线和平面垂直的判定定理 的应用,判断点C到平面A1EB的距离等于点D到平面A1EB的距离,是解题的难点.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!