题目内容
[2012·安徽卷] 如图1-3,长方体ABCD-A1B1C1D1中,底面A1B1C1D1是正方形,O是BD的中点,E是棱AA1上任意一点.
(1)证明:BD⊥EC1;
(2)如果AB=2,AE=
,OE⊥EC1,求AA1的长.
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图1-3
解:(1)证明:连接AC,A1C1.
由底面是正方形知,BD⊥AC.
因为AA1⊥平面ABCD,BD⊆平面ABCD,
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所以AA1⊥BD.
又由AA1∩AC=A,
所以BD⊥平面AA1C1C.
再由EC1⊆平面AA1C1C知,
BD⊥EC1.
(2)设AA1的长为h,连接OC1.
在Rt△OAE中,AE=
,AO=
,
故OE2=(
)2+(
)2=4.
在Rt△EA1C1中,A1E=h-
,A1C1=2
.
故EC
=(h-
)2+(2
)2.
在Rt△OCC1中,OC=
,CC1=h,OC
=h2+(
)2.
因为OE⊥EC1,所以OE2+EC
=OC
,即
4+(h-
)2+(2
)2=h2+(
)2,解得h=3
.
所以AA1的长为3
.
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