作业帮 > 数学 > 作业

正方体ABCD-A1B1C1D1中O为正方形ABCD的中心,M为BB1的中点,求证:

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/04 17:46:20
正方体ABCD-A1B1C1D1中O为正方形ABCD的中心,M为BB1的中点,求证:

(1)D1O∥平面A1BC1
(2)D1O⊥平面MAC.
证明:(1)连接BD,B1D1分别交AC,A1C1于O,O1
在正方体ABCD-A1B1C1D1中,对角面BB1D1D为矩形
∵O,O1分别是BD,B1D1的中点∴BO 


.
. D1O1∴四边形BO1D1O为平行四边形∴BO1∥D1O
∵D1O⊄平面A1BC1,BO1⊂平面A1BC1∴D1O∥平面A1BC1
(2)连接MO,设正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为a,
在正方体ABCD-A1B1C1D1中,对角面BB1D1D为矩形且BB1=a,BD=
2a
∵O,M分别是BD,BB1的中点∴BM=
a
2 ,  BO=OD=

2
2a

BM
OD=
BO
DD1=

2
2
由于Rt△MBO∽Rt△ODD1∴∠BOM=∠DD1O
∵在Rt△ODD1中,∠DD1O+∠D1OD=90°
∴∠BOM+∠D1OD=90°,即D1O⊥MO在正方体ABCD-A1B1C1D1
∵DD1⊥平面ABCD
∴DD1⊥AC又∵AC⊥BD,DD1∩BD=D∴AC⊥平面BB1D1D
∵D1O⊂平面BB1D1D∴AC⊥D1O又AC∩MO=O
∴D1O⊥平面MAC.