在正方体ABCD—A1B1C1D1中,设A1C与平面ABC1D1交于点Q,求证B、Q、D1三点共线.

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/28 06:37:12
在正方体ABCD—A1B1C1D1中,设A1C与平面ABC1D1交于点Q,求证B、Q、D1三点共线.

在正方体ABCD—A1B1C1D1中,设A1C与平面ABC1D1交于点Q,求证B、Q、D1三点共线.
在正方体ABCD—A1B1C1D1中,设A1C与平面ABC1D1交于点Q,求证B、Q、D1三点共线.

在正方体ABCD—A1B1C1D1中,设A1C与平面ABC1D1交于点Q,求证B、Q、D1三点共线.
证明:连接AC1,由于AC1属于面ABC1D1,A1C属于面ACC1A1,而在面ACC1A1与面ABC1D1相交于AC1所以,而AC1和A1C相交所以必在AC1上,交点即为Q.由于ACC1A1是一个矩形,Q是对角线AC1和A1C的交点,所以AQ=QC1,此时注意到ABC1D1也是一个矩形,连接BD1必与AC1相交设为Q',根据矩形对角线相互平分原理,知道BD1必过AC1的中点,所以Q'=Q,即B、Q、D1共线.

在矩形A1ACC1中,A1C与AC1相交于一点Q',而AC1在平面ABC1D1中,所以Q'也在平面ABC1D1中,所以Q'即是Q。又因为Q'是AC1的中点,而在矩形ABC1D1中BD1过AC1中点Q',也就是BD1过Q了。