如图,已知A,B,C为不在同一直线上的三点,且AA1∥BB1∥CC1,AA1=BB1=CC1. (1)求证:平面ABC∥平面A1B1C1; (2)若AA1⊥平面ABC,且AC=AA1=4,BC=3,AB=5,求证:A1C丄平面AB1C1 (

如图,已知A,B,C为不在同一直线上的三点,且AA1∥BB1∥CC1,AA1=BB1=CC1

(1)求证:平面ABC∥平面A1B1C1
(2)若AA1⊥平面ABC,且AC=AA1=4,BC=3,AB=5,求证:A1C丄平面AB1C1
(3)在(2)的条件下,设点P为CC1上的动点,求当PA+PB1取得最小值时PC的长.
数学人气:963 ℃时间:2019-08-19 20:48:15
优质解答
(1)证明:∵AA1∥CC1且AA1=CC1
∴四边形ACC1A1是平行四边形,(1分)
∴AC∥A1C1
∵AC⊄面A1B1C1,A1C1⊂面A1B1C1
∴AC∥平面A1B1C1,(3分)
同理可得BC∥平面A1B1C1
又AC∩CB=C,
∴平面ABC∥平面A1B1C1(4分)
(2)证明:∵AA1⊥平面ABC,AA1⊂平面ACC1A1,∴平面ACC1A1⊥平面ABC,(5分)
∵AC=4,BC=3,AB=5,∴AC2+BC2=AB2,∴BC⊥AC (6分)
∵平面ACC1A1∩平面ABC=AC,
∴BC⊥平面ACC1A1,(7分)
∴BC⊥A1C,
∵BC∥B1C1,∴B1C1⊥A1C
又AA1⊥AC,AC=AA1,得ACC1A1为正方形,∴A1C⊥AC1(8分)
又AC1∩B1C1=C1
∴A1C丄平面AB1C1(9分)
(3)将三棱柱ABC-A1B1C1的侧面ACC1A1绕侧棱CC1旋转到与侧面BCC1B1在同一平面内如图示,
连结AB1交CC1于点P,则由平面几何的知识知,这时PA+PB1取得最小值,(12分)
∵PC∥BB1
PC
BB1
AC
AB
⇒PC=
AC•BB1
AB
16
7
.(14分)
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