今天給大家分享的是2019年廣東學業考試第21題,立體幾何的題目,對空間想象能力比較薄弱的同學可以好好加強一下,後面也配備了詳細的解析。
【例題】
21.如圖,直三稜柱ABC﹣A1B1C1中,底面是邊長為2的等邊三角形,點D,E分別是BC,AB1的中點.
(1)證明:DE∥平面ACC1A1;
(2)若BB1=1,證明:C1D⊥平面ADE.
【考點】直線與平面平行;直線與平面垂直.
【解題分析】
(1)由線面平行的判定定理,只要證明DE∥A1C,就可證明DE∥平面ACC1A1.
(2)因為BB1⊥平面ABC,由線面垂直的性質定理得,BB1⊥AD,因為底面ABC是等邊三角形,D為BC的中點,所以BC⊥AD,所以AD⊥平面B1BCC1,所以AD⊥C1D,有勾股定理得C1D⊥DB1,結合線面垂直的判定定理得C1D⊥平面ADE.
【詳細解答】
證明:(1)連接A1B,A1C,
在直三稜柱ABC﹣A1B1C1中,側面ABB1A1是矩形,
因為點E是AB1的中點,所以點E是A1B的中點,
又因為點D是BC的中點,所以DE∥A1C,
因為DE⊄平面ACC1A1,A1C⊂平面ACC1A1,
所以DE∥平面ACC1A1.
(2)連接B1D,在直三稜柱ABC﹣A1B1C1中,
因為BB1⊥平面ABC,AD⊂平面ABC,所以 BB1⊥AD,
又因為底面ABC是等邊三角形,D為BC的中點,
所以BC⊥AD,又BC∩BB1=B,
所以AD⊥平面B1BCC1,又C1D⊂平面B1BCC1,
所以AD⊥C1D,
由BC=2,得BD=1,又BB1=CC1=1,
所以DB1=C1D=根號2,
所以DB1^2+C1D1^2=B1C1^2,所以C1D⊥DB1,DB1∩AD=D,所以C1D⊥平面ADB1,
即C1D⊥平面ADE.
這道題主要考查線面垂直的判定定理和性質定理,屬於中檔題,也是同學必須拿分的一道題目。