题目内容

如图,已知矩形ABCD中,从顶点D引平面ABCD的斜线DA1
(1)求证:AD∥平面A1BC.
(2)若A1在平面BCD上的射影O恰好在CD上,求证:平面A1BC⊥平面A1CD.

证明:(1)∵ABCD是矩形
∴AD∥BC,
又∵BC?平面A1BC,AD?平面A1BC
∴AD∥平面A1BC;
(2)∵A1在平面BCD上的射影O恰好在CD上,
∴A1O⊥平面BCD
∵BC?平面BCD,∴A1O⊥BC
∵BC⊥CD,CD∩A1O=O
∴BC⊥平面A1CD
∵BC?平面A1BC
∴平面A1BC⊥平面A1CD.
分析:(1)利用线面平行的判定,根据AD∥BC,可得结论;
(2)证明平面A1BC⊥平面A1CD,只需证明BC⊥平面A1CD.
点评:本题考查线面平行,考查面面垂直,掌握线面平行,线面垂直、面面垂直的判定方法是关键.
练习册系列答案
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如图,已知矩形ABCD所在平面外一点P,PA⊥平面ABCD,E、F分别是AB、

PC的中点.

(1)求证:EF∥平面PAD;

(2)求证:EF⊥CD;

(3)若ÐPDA=45°求EF与平面ABCD所成的角的大小.

【解析】本试题主要考查了线面平行和线线垂直的运用,以及线面角的求解的综合运用

第一问中,利用连AC,设AC中点为O,连OF、OE在△PAC中,∵ F、O分别为PC、AC的中点   ∴ FO∥PA …………①在△ABC中,∵ E、O分别为AB、AC的中点 ∴ EO∥BC ,又         ∵ BC∥AD   ∴ EO∥AD …………②综合①、②可知:平面EFO∥平面PAD∵ EF Ì 平面EFO   ∴ EF∥平面PAD.

第二问中在矩形ABCD中,∵ EO∥BC,BC⊥CD ∴ EO⊥CD  又    ∵ FO∥PA,PA⊥平面AC  ∴ FO⊥平面AC∴ EO为EF在平面AC内的射影       ∴ CD⊥EF.

第三问中,若ÐPDA=45°,则 PA=AD=BC    ∵ EOBC,FOPA

∴ FO=EO 又∵ FO⊥平面AC∴ △FOE是直角三角形 ∴ ÐFEO=45°

证:连AC,设AC中点为O,连OF、OE(1)在△PAC中,∵ F、O分别为PC、AC的中点∴ FO∥PA …………①    在△ABC中,∵ E、O分别为AB、AC的中点  ∴ EO∥BC ,又         ∵ BC∥AD   ∴ EO∥AD …………②综合①、②可知:平面EFO∥平面PAD    

∵ EF Ì 平面EFO      ∴ EF∥平面PAD.

(2)在矩形ABCD中,∵ EO∥BC,BC⊥CD∴ EO⊥CD  又        ∵ FO∥PA,PA⊥平面AC  ∴ FO⊥平面AC ∴ EO为EF在平面AC内的射影     ∴ CD⊥EF.

(3)若ÐPDA=45°,则 PA=AD=BC         ∵ EOBC,FOPA

∴ FO=EO 又    ∵ FO⊥平面AC   ∴ △FOE是直角三角形 ∴ ÐFEO=45°

 

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