题目内容
如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC,E是 侧棱CC1上的任意一点,在线段A1C1上是否存在一个定点P,使得D1P都垂直于AE,证明你的结论.
(本题满分12分)
解:假设在线段A1C1上存在一个定点P,使得D1P都
垂直于AE,如图,分别以
方向为x轴,y轴,z轴
正方向,建立空间直角坐标系.
依题意可设AB=a,AA1=b,EC=t,D1(0,0,b),P(x,a-x,b),
A(a,0,0),E(0,a,t)(4分)
则有
(6分)
由
(8分)
求得
即
为A1C1中点
∴假设成立,即线段A1C1中点P,使得D1P都垂直于AE. (12分)
分析:假设在线段A1C1上存在一个定点P,使得D1P都垂直于AE,分别以
方向为x轴,y轴,z轴正方向,建立空间直角坐标系,计算出
,根据D1P都垂直于AE建立等式关系关系,解之即可.
点评:本题主要考查了利用空间向量的方法解决立体几何问题,同时考查了空间想象能力,属于中档题.
解:假设在线段A1C1上存在一个定点P,使得D1P都
垂直于AE,如图,分别以
正方向,建立空间直角坐标系.
依题意可设AB=a,AA1=b,EC=t,D1(0,0,b),P(x,a-x,b),
A(a,0,0),E(0,a,t)(4分)
则有
由
求得
∴假设成立,即线段A1C1中点P,使得D1P都垂直于AE. (12分)
分析:假设在线段A1C1上存在一个定点P,使得D1P都垂直于AE,分别以
点评:本题主要考查了利用空间向量的方法解决立体几何问题,同时考查了空间想象能力,属于中档题.
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