如图,棱柱ABC-A1B1C1中,平面AB1BA1⊥平面ABC,AB=AA1,AB⊥BC.(1)证明:平面A1BC⊥平面AB1BA1;(2)试在直线BC上找一点P,使

发布时间:2020-07-31 09:27:45

如图,棱柱ABC-A1B1C1中,平面AB1BA1⊥平面ABC,AB=AA1,AB⊥BC.
(1)证明:平面A1BC⊥平面AB1BA1;
(2)试在直线BC上找一点P,使得A1C∥平面AB1P.

网友回答

证明:(1)∵平面AB1BA1⊥平面ABC,
平面AB1BA1∩平面ABC=BC,且AB⊥BC,BC?平面ABC,
∴BC⊥平面AB1BA1.
∵AB1?平面AB1BA1,
∴AB1⊥BC.
∵四边形AB1BA1中,AB=AA1,
∴四边形AB1BA1为菱形,
∴AB1⊥A1B.
∵A1B∩BC=B,A1B、BC?平面A1BC
∴AB1⊥平面A1BC,
而AB1?平面AB1BA1,
∴平面AB1BA1⊥平面A1BC.
(2)当点P在BC上,且P为BC中点时,A1C∥平面AB1P.
证明如下:设AB1∩A1B=Q.
∵在△A1BC中,Q为A1B的中点,P为BC中点.
∴A1C∥PQ.
∵A1C?平面A1BC,PQ?平面A1BC,
∴A1C∥平面AB1P,
即所求的点P为BC的中点.
解析分析:(1)根据面面垂直的性质,由平面AB1BA1⊥平面ABC,可以证出BC⊥平面AB1BA1.从而BC垂直于平面AB1BA1内的直线AB1.再根据四边形AB1BA1为菱形,得到AB1⊥A1B.结合直线与平面垂直的判定定理,可得AB1⊥平面A1BC,而AB1?平面AB1BA1,根据面面垂直的判定定理,得到平面AB1BA1⊥平面A1BC.(2)设AB1∩A1B=Q,若A1C∥平面AB1P,则根据线面平行的性质定理,经过A1C的平面A1BC与平面AB1P相交于PQ,必有PQ∥A1C,再在△A1BC中利用平行线的性质,结合Q是A1B的中点,得到P是BC的中点.然后再用线面平行的判定定理,不难证出P为BC中点时,A1C∥平面AB1P.

点评:本题给出一个特殊的棱柱,在一个侧面与底面垂直时,通过线面垂直证明平面与平面垂直,并且找出图中的线面平行.着重考查了直线与平面平行的判定、直线与平面垂直的判定等知识点,属于基础题.
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