如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1的中,求证:B1D被平面A1BC1分成1:2的两段.

发布时间:2020-07-31 09:10:59

如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1的中,求证:B1D被平面A1BC1分成1:2的两段.

网友回答

证明:如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,
连接B1D1,A1C1,BD,AC.
设B1D1∩A1C1=M,BD∩AC=N.
∴M,N分别是B1D1,AC的中点.
连接BM,D1N.
∵BB1∥DD1,且BB1=DD1,
∴四边形BDD1B1是平行四边形.
在平面BDD1B1中,设B1D∩BM=O,B1D∩D1N=O1,
在平行四边形BDD1B1中,
∵D1M∥NB,且D1M=NB,
∴四边形BND1M是平行四边形.
∴BM∥ND1,即OM∥O1D1,
∴O是BO1的中点,即O1O=OB1.
同理,OO1=O1D.
∴O1O=OB1=O1D.
综上,OB1:OD1=1:2,
即B1D被平面A1BC1分成1:2的两段

解析分析:解决此题应该先找出直线B1D与平面A1BC1的交点,把直线B1D放到平面BDD1B1中,则交点应该在平面BDD1B1与平面A1BC1的交线(即图中BM)上,然后在平行四边形BDD1B1中解决比例关系.

点评:平面D1AC∥平面A1BC1,B1D与这两个面都垂直,且垂足就是B1D的两个三等分点.
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