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【如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P为DD1中点,求证:平面PAC⊥平面B1AC】
题目内容:
如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P为DD1中点,求证:平面PAC⊥平面B1AC优质解答
取底面ABCD对角线交点O.连结PO、B1O,PB1,B1D1,
因AP=PC,
三角形APC是等腰三角形,故PO⊥AC,同理B1O⊥AC,
故<POB1是二面角P-AC-B1的平面角,
设正方体棱长为1,
则AP=CP=√5/2,
AC=√2,AO=√2/2,
PO=√(AP^2-AO^2)=√3/2,
而AB1=AC=CB1,(都是正方形的对角线),
△ACB1是正△,
B1O=(√3/2)*AC=√6/2,
B1P=√(PD1^2+B1D1^2)=3/2,
PO^2+OB1^2=9/4,
PB1^2=9/4,
根据勾股定理三角形OB1P是直角三角形,
〈POB=90度,
故平面PAC⊥平面B1AC.
优质解答
因AP=PC,
三角形APC是等腰三角形,故PO⊥AC,同理B1O⊥AC,
故<POB1是二面角P-AC-B1的平面角,
设正方体棱长为1,
则AP=CP=√5/2,
AC=√2,AO=√2/2,
PO=√(AP^2-AO^2)=√3/2,
而AB1=AC=CB1,(都是正方形的对角线),
△ACB1是正△,
B1O=(√3/2)*AC=√6/2,
B1P=√(PD1^2+B1D1^2)=3/2,
PO^2+OB1^2=9/4,
PB1^2=9/4,
根据勾股定理三角形OB1P是直角三角形,
〈POB=90度,
故平面PAC⊥平面B1AC.
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