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在三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1垂直于底面A1B1C1,且三角形ABC是等边三角形,在侧面三条对角线AB1、BC1

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/09 19:59:59
在三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1垂直于底面A1B1C1,且三角形ABC是等边三角形,在侧面三条对角线AB1、BC1、CA1中
AB1垂直于BC1.求证:AB1垂直于CA1.
301.正三棱柱ABC—A1B1C1的侧面三条对角线AB1、BC1、CA1中,AB1⊥BC1.求证:AB1⊥CA1.
解析:方法1 如图,延长B1C1到D,使C1D=B1C1.连CD、A1D.因AB1⊥BC1,故AB1⊥CD;又B1C1=A1C1=C1D,故∠B1A1D=90°,于是DA1⊥平面AA1B1B.故AB1⊥平面A1CD,因此AB1⊥A1C.
方法2 如图,取A1B1、AB的中点D1、P.连CP、C1D1、A1P、D1B,易证C1D1⊥平面AA1B1B.由三垂线定理可得AB1⊥BD1,从而AB1⊥A1D.再由三垂线定理的逆定理即得AB1⊥A1C.
说明 证明本题的关键是作辅助面和辅助线,证明线面垂直常采用下列方法:
(1)利用线面垂直的定义;
(2)证明直线垂直于平面内的两条相交直线;
(3)证明直线平行于平面的垂线;
(4)证明直线垂直于与这平面平行的另一平面.