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如图所示,已知平行六面体AC1的底面ABCD为菱形,且∠C1CB=∠C1CD=∠BCD.

(1)

求证:C1C⊥BD

(2)

的值为多少时,能使A1C⊥平面C1BD?请给出证明

答案:
解析:

(1)

  解:设=a,=b,=c则|a|=|b|.设两两所夹角为θ,于是==a-b.

  ·=c·(a-b)=c·a-c·b

       =|c||a|cosθ-|c||b|cosθ=0.

  ∴即CC1⊥BD.

  分析:由a⊥ba·b=0,若证两向量垂直,只需证两直线对应向量的数量积为0即可.

(2)

  若使A1C⊥平面C1BD,只需使A1C⊥BD,A1C⊥DC1

  由·=()·()

        =(a+b+c)·(a-c)

        =|a|2-|c|2+|a|·|b|cosθ-|b|·|c|cosθ=0.

  得当|a|=|c|时,A1C⊥DC1

  同理可证当|a|=|c|时,A1C⊥BD.

  ∴当=1时.A1C⊥平面C1BD.

  点评:无垂直关系的立体几何问题,也可以设空间的基向量a、b、c,利用向量的运算律解.


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