如图,在棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,G为△BC1D的重心,(1)求证:A1、G、C三点共线;(2)求证:A1C⊥平面BC1D;(3)求点C到平面BC1D的距离.-高三数学

题目简介

如图,在棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,G为△BC1D的重心,(1)求证:A1、G、C三点共线;(2)求证:A1C⊥平面BC1D;(3)求点C到平面BC1D的距离.-高三数学

题目详情

如图,在棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,G为△BC1D的重心,

(1)求证:A1、G、C三点共线;
(2)求证:A1C⊥平面BC1D;
(3)求点C到平面BC1D的距离.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)见解析   (2)见解析   (3)a.
解:(1)证明:
可以证明:()=,∴,即A1、G、C三点共线.
(2)证明:设=a,=b,=c,
则|a|=|b|=|c|=a,
且a·b=b·c=c·a=0,
=a+b+c,=c-a,
·=(a+b+c)·(c-a)=c2-a2=0,
,即CA1⊥BC1,
同理可证:CA1⊥BD,
因此A1C⊥平面BC1D.
(3)∵=a+b+c,
2=a2+b2+c2=3a2,
即||=a,因此||=a.
即C到平面BC1D的距离为a.

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