如图:直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ACB=90°,AA1=AC=BC=2,D为AB中点.(1)求证:AB1⊥A1C;(2)求证:BC1∥平面A1CD;(3)求C

发布时间:2020-08-01 02:35:24

如图:直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ACB=90°,AA1=AC=BC=2,D为AB中点.
(1)求证:AB1⊥A1C;
(2)求证:BC1∥平面A1CD;
(3)求C1到平面A1CD的距离.

网友回答

(1)证明:∵直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ACB=90°,
∴B1C1⊥平面A1ACC1,
∵A1C?平面A1ACC1,
∴A1C⊥B1C1,
连接AC1,∵AC1⊥A1C,∴A1C⊥平面AB1C1.
所以AB1⊥A1C
(2)证明:连接AC1交A1C于O点,连接DO,则O为AC1的中点,
∵D为AB中点,∴DO∥BC1,
又∵DO?平面A1CD,BC1?平面A1CD,
∴BC1∥平面A1CD.
(3)解:以CA为x轴,CB为y轴,CC1为z轴,建立空间直角坐标系,
∵直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ACB=90°,AA1=AC=BC=2,D为AB中点.
∴C(0,0,0),C1(0,0,2),A1(2,0,2),A(2,0,0),B(0,2,0),
∴D(1,1,0),=(2,0,2),=(1,1,0),,
设平面A1CD的法向量=(x,y,z),则,,
∴,解得=(1,-1,-1),
∴C1到平面A1CD的距离d===.
解析分析:(1)直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ACB=90°,所以B1C1⊥平面A1ACC1,A1C⊥B1C1,由此能够证明AB1⊥A1C(2)连接AC1交A1C于O点,连接DO,则O为AC1的中点,由D为AB中点,知DO∥BC1,由此能够证明BC1∥平面A1CD.(3)以CA为x轴,CB为y轴,CC1为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能够求出C1到平面A1CD的距离.

点评:本题考查异面直线垂直的证明,考查直线与平面平行的证明,考查点到平面的距离的求法,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.
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