如图,在四棱台ABCD-A1B1C1D1中,D1D⊥平面ABCD,底面ABCD是平行四边形,AB=2AD,AD=A1B1,∠BAD=60°,(Ⅰ)证明:AA1⊥BD;(Ⅱ)证明:CC1∥平面A1BD。

题目简介

如图,在四棱台ABCD-A1B1C1D1中,D1D⊥平面ABCD,底面ABCD是平行四边形,AB=2AD,AD=A1B1,∠BAD=60°,(Ⅰ)证明:AA1⊥BD;(Ⅱ)证明:CC1∥平面A1BD。

题目详情

如图,在四棱台ABCD-A1B1C1D1中,D1D⊥平面ABCD,底面ABCD是平行四边形,AB=2AD,AD=A1B1,∠BAD=60°,
(Ⅰ)证明:AA1⊥BD;
(Ⅱ)证明:CC1∥平面A1BD。
题型:证明题难度:中档来源:山东省高考真题

答案

证明:(Ⅰ)因为AB=2AD,所以设AD=a,则AB=2a,
又因为∠BAD=60°,
所以在△ABD中,由余弦定理得:
所以BD=
所以,故BD⊥AD,
又因为平面ABCD,
所以D1D⊥BD,
又因为AD∩D1D=D,
所以BD⊥平面ADD1A1,故
(2)连结AC,设AC∩BD=O,连结
由底面ABCD是平行四边形得:O是AC的中点,
由四棱台知:平面ABCD∥平面
因为这两个平面同时都和平面相交,交线分别为AC、,故
又因为AB=2a,BC=a,
所以可由余弦定理计算得AC=
又因为A1B1=2a,B1C1=
所以可由余弦定理计算得A1C1=
所以A1C1∥OC且A1C1=OC,
故四边形OCC1A1是平行四边形,所以CC1∥A1O,
又CC1平面A1BD,A1O平面A1BD,
所以CC1∥平面A1BD。

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