如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为DD1的中点.求证:BD1⊥平面AB1C

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/10 04:02:38
如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为DD1的中点.求证:BD1⊥平面AB1C

如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为DD1的中点.求证:BD1⊥平面AB1C
如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为DD1的中点.求证:BD1⊥平面AB1C

如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为DD1的中点.求证:BD1⊥平面AB1C
取AC中点F,连接EF
则BD1//EF
连接B1F,
设正方体边长为1,则B1E=3/2,EF=根号3/2,B1F=根号6/2
所以B1E^2=EF^2+B1F^2
故角EFB1=90度
同理角EFA=90度
因为BD1//EF,AC与B1F相交
所以
BD1⊥平面AB1C

∵B1C⊥BD1在面BCC1B1的射影
∴BD1⊥B1C
同理:BD1⊥AC
B1C ∩AC=C,B1C, AC在平面AB1C中
∴BD1⊥平面AB1C

连接BD,由正方体可得BD⊥AC,
∵DD1⊥平面ABCD,∴AC⊥DD1
再用线面垂直定理得AC⊥平面BDD1,∴AC⊥BD1
同理可得AB1⊥平面A1D1B,所以AB1⊥BD1
∵AB1⊥BD1
AC⊥BD1
AB1包含于平面AB1C
AC包含于平面AB1C
AB1∩AC=A
∴BD1⊥平面AB1C