Question

如图，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．
（Ⅰ）证明：BD⊥EC₁；
（Ⅱ）如果AB=2，AE=，OE⊥EC₁，求AA₁ 的长．

Answer 1

【答案】分析：（Ⅰ）连接AC，AE∥CC₁，推出底面A₁B₁C₁D₁是正方形．然后证明BD⊥平面EACC₁，即可证明BD⊥EC₁；
（Ⅱ）通过△OAE∽△EA₁C₁，利用已知条件以及，求出AA₁ 的长．
解答：解：（Ⅰ）连接AC，AE∥CC₁，⇒E，A，C，C₁共面，
长方体ABCD-A₁B₁C₁D₁中，底面A₁B₁C₁D₁是正方形．
AC⊥BD，EA⊥BD，AC∩EA=A，⇒BD⊥平面EACC₁，⇒BD⊥EC₁；
（Ⅱ）在矩形ACC₁A₁中，OE⊥EC₁，⇒△OAE∽△EA₁C₁，
AB=2，AE=得?，AA₁=3．
点评：本题考查直线与平面垂直的性质，点、线、面间的距离计算，考查空间想象能力计算能力．