在斜三棱柱A1B1C1-ABC中,底面是等腰三角形,侧面BB1C1C⊥底面ABC.

问题描述:

在斜三棱柱A1B1C1-ABC中,底面是等腰三角形,侧面BB1C1C⊥底面ABC.
⑴若D是BC中点,求证:AD⊥CC1;
⑵过侧棱BB1C1C的对角线BC1的平面交侧棱于M,若AM=MA1,求证:截面MBC1⊥侧面BB1C1C;
⑶AM=MA1是截面MBC⊥平面MBC1的充要条件吗?请你叙述判断理由.
1个回答 分类:数学 2014-09-25

问题解答:

我来补答
1、∵AB=AC,D是BC的中点,∴AD⊥BC
∵底面ABC⊥平面BB1C1C,∴AD⊥侧面BB1C1C
∴AD⊥CC1.
2、延长B1A1与BM交于N,连结C1N
∵AM=MA1,∴NA1=A1B1
∵A1B1=A1C1,∴A1C1=A1N=A1B1
∴C1N⊥C1B1
∵底面NB1C1⊥侧面BB1C1C,∴C1N⊥侧面BB1C1C
∴截面C1NB⊥侧面BB1C1C
∴截面MBC1⊥侧面BB1C1C.
3、是充要条件,充分性第2问已证明,必要性证明如下:
过M作ME⊥BC1于E,∵截面MBC1⊥侧面BB1C1C
∴ME⊥侧面BB1C1C,又∵AD⊥侧面BB1C1C.
∴ME∥AD,∴M、E、D、A共面
∵AM∥侧面BB1C1C,∴AM∥DE
∵CC1⊥AM,∴DE∥CC1
∵D是BC的中点,∴E是BC1的中点
∴AM=DE=CC1/2=AA1/2
∴AM=MA1.
辅助线的图自己画
再问: ∴C1N⊥C1B1 这一步怎么回事儿?
再答: 三角形NB1C1中,由于已证得A1C1=A1N=A1B1,角A1NC1=角A1C1N=角A1C1B1=角A1B1C1,这四个角是三角形NB1C1的三个内角和,是180°, 说明角A1NC1=角A1C1N=角A1B1C1=角A1B1C1=180°/4=45°, ∴角A1C1N+角A1C1B1=90° ∴C1N⊥C1B1
 
 
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