解答题已知正三棱柱ABC-A1B1C1,若过面对角线AB1与另一面对角线BC1平行的平

发布时间:2020-07-09 10:05:00

解答题已知正三棱柱ABC-A1B1C1,若过面对角线AB1与另一面对角线BC1平行的平面交上底面A1B1C1的一边A1C1于点D.
(1)确定D的位置,并证明你的结论;
(2)证明:平面AB1D⊥平面AA1D.

网友回答

(1)解:如图,将正三棱柱ABC-A1B1C1补成一直平行六面体ABCE-A1B1C1E1,
由AE1∥BC1,AE1?平面AB1E1,知BC1∥平面AB1E1,
故平面AB1E1应为所求平面,
此时平面AB1E1交A1C1于点D,
由平行四边形对角线互相平行性质知,D为A1C1的中点.
(2)证明:连接AD,从直平行六面体定义知AA1⊥底面A1B1C1D1,
且从A1B1C1E1是菱形知,B1E1⊥A1C1,据三垂线定理知,B1E1⊥AD.
又AD∩A1C1=D,所以B1E1⊥平面AA1D,
又B1E1?平面AB1D,所以平面AB1D⊥平面AA1D.解析分析:(1)先将正三棱柱ABC-A1B1C1补成一直平行六面体ABCE-A1B1C1E1,然后根据AE1∥BC1,AE1?平面AB1E1,满足线面平行的判定定理,则BC1∥平面AB1E1,从而平面AB1E1应为所求平面,由平行四边形对角线互相平行性质知,D为A1C1的中点.(2)欲证平面AB1D⊥平面AA1D,根据面面垂直的判定定理可知在平面AB1D内一直线与平面AA1D垂直,连接AD,根据线面垂直的判定定理可知B1E1⊥平面AA1D,而B1E1?平面AB1D,满足定理所需条件.点评:本题主要考查了平面与平面垂直的判定,以及直线与平面平行的判定,考查对基础知识的综合应用能力和基本定理的掌握能力.
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