正方体ABCD-A1B1C1D1中,求证AC1垂直平面A1BD

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/29 15:02:31
正方体ABCD-A1B1C1D1中,求证AC1垂直平面A1BD

正方体ABCD-A1B1C1D1中,求证AC1垂直平面A1BD
正方体ABCD-A1B1C1D1中,求证AC1垂直平面A1BD

正方体ABCD-A1B1C1D1中,求证AC1垂直平面A1BD
证明:
连接AC交BD于M,连接A1M交AC1于N
则 BD⊥AC,
∵ C1C⊥底面 ∴C1C⊥BD
∴BD⊥平面ACC1
则 BD⊥AC1
∵tan∠C1AC=C1C/AC=1/√2=√2/2
tan∠MA1A=AM/AA1=AC/2 / AA1=√2/2
∴∠C1AC=∠MA1A
∠MA1A+∠NAA1=∠C1AC+90°-∠C1AC=90°
∴AM⊥AC1
∴AC1⊥平面A1BD

连接AC,则AC垂直BD,CC1也垂直BD,这样BD垂直平面ACC1,所以BD垂直AC1.
同理A1B也垂直AC1.所以AC1垂直平面A1BD.