题目内容

已知平行六面体ABCD-A1B1C1D1,底面ABCD为菱形,∠BCD=∠C1CD=60°,求:当
CC1
CD
为何值时,有A1C⊥平面C1BD.
考点:直线与平面垂直的判定
专题:空间位置关系与距离
分析:
CC1
CD
为1时,能使A1C⊥平面C1BD,A1C与C1O相交于G,说明点G是正三角形C1BD的中心,证明CG⊥平面C1BD,即可证明A1C⊥平面C1BD.
解答: 解:当
CC1
CD
为1时,能使A1C⊥平面C1BD.
∵当
CC1
CD
为1时,
∴BC=CD=C1C,
又∠BCD=∠C1CB=∠C1CD,
由此可推得BD=C1B=C1D.
∴三棱锥C-C1BD是正三棱锥.(9分)
设A1C与C1O相交于G.
∵A1C1∥AC,且A1C1:OC=2:1,
∴C1G:GO=2:1.
又C1O是正三角形C1BD的BD边上的高和中线,
∴点G是正三角形C1BD的中心,
∴CG⊥平面C1BD,
即A1C⊥平面C1BD.
点评:本小题主要考查直线与直线、直线与平面的关系,逻辑推理能力,考查空间想象能力,是中档题.
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