题目内容
【题目】将正方体ABCD﹣A1B1C1D1沿三角形A1BC1所在平面削去一角可得到如图所示的几何体.
(1)连结BD,BD1,证明:平面BDD1⊥平面A1BC1;
(2)已知P,Q,R分别是正方形ABCDCDD1C1ADD1A1的中心(即对角线交点),证明:平面PQR∥平面A1BC1.
【答案】(1)答案见解析.(2)答案见解析
【解析】
(1)连接AC,证明A1C1⊥平面BDD1, 平面BDD1⊥平面A1BC1即得证;(2)连接A1D,BD,C1D,证明PQ∥平面A1BC1,PR∥平面A1BC1, 平面PQR∥平面A1BC1即得证.
(1)连接AC,∵正方体ABCD﹣A1B1C1D1,
∴AA1∥CC1,
∴A,A1,C,C1共面,
∵正方体ABCD﹣A1B1C1D1,
∴DD1⊥平面A1C1D1,
∵A1C1在平面A1C1D1内,
∴DD1⊥A1C1,
∵正方体ABCD﹣A1B1C1D1,
∴四边形ABCD为正方形,
∴AC⊥BD,
∵正方体ABCD﹣A1B1C1D1,
∴AA1⊥平面ABCD,
∵BD在平面A1C1D1内,
∴AA1⊥BD,
∵AC∩AA1=A且都在平面AA1C1C捏,
∴BD⊥平面AA1C1C,
∵A1C1在平面AA1C1C内,
∴BD⊥A1C1,
∵BD∩DD1=D,且都在平面BDD1内,
∴A1C1⊥平面BDD1,
∵A1C1在平面A1BC1内,
∴平面BDD1⊥平面A1BC1;
(2)连接A1D,BD,C1D,
∵P,Q,R分别是正方形ABCD,CDD1C1,ADD1A1的中心,
∴P,Q,R分别是BD,C1D,A1D的中点,
∴PQ∥BC1,
∵BC1在平面A1BC1内,PQ不在平面A1BC1内,
∴PQ∥平面A1BC1,
同理可得PR∥平面A1BC1,
又PQ∩PR=P且都在平面PQR内,
∴平面PQR∥平面A1BC1.