作业帮 > 数学 > 作业

已知正方体ABCD_A1B1C1D1,P为DD1中点,o为底面中心,求证(1)AC垂直平面BB1O(2)B1O垂直平面P

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/21 15:46:16
已知正方体ABCD_A1B1C1D1,P为DD1中点,o为底面中心,求证(1)AC垂直平面BB1O(2)B1O垂直平面PAC
第一个问题:
∵ABCD-A1B1C1D1是正方体,∴BB1⊥平面ABCD,∴AC⊥BB1.
∵ABCD-A1B1C1D1是正方体,∴ABCD是正方形,∴AC⊥BO.
由AC⊥BB1、AC⊥BO、BB1∩BO=B,得:AC⊥平面BB1O.
第二个问题:利用赋值法,令AB=2.
∵AC⊥平面BB1O,∴B1O⊥AC.
容易证得:∠OBB1=∠ODP=∠PD1B1=∠B1A1D1=90°.
∴由勾股定理,有:
B1O^2=BB1^2+BO^2=4+(BD/2)^2=4+(AD^2+AB^2)/4=4+(4+4)/4=6.
PO^2=PD^2+DO^2=(DD1/2)^2+BO^2=1+2=3.
PB1^2=PD1^2+B1D1^2=PD^2+(A1D1^2+A1B1^2)=1+(4+4)=9.
∴B1O^2+PO^2=PB1^2,∴由勾股定理的逆定理,有:B1O⊥PO.
由B1O⊥AC、B1O⊥PO、AC∩PO=O,得:B1O⊥平面PAC.