Question

如圖，已知在直四棱柱ABCD-A₁B₁C₁D₁中，AD⊥DC，AB∥DC，DC=DD₁=2AD=2AB=2．
（1）求證：DB⊥平面B₁BCC₁；
（2）設(shè)E是DC上一點(diǎn)，試確定E的位置，使得D₁E∥平面A₁BD，并說(shuō)明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）由AB∥DC，AD⊥DC，知AB⊥AD，在Rt△ABD中，AB=AD=1，所以BD=，BC=，由此能證明BD⊥平面B₁BCC₁．
（2）DC的中點(diǎn)即為E點(diǎn)．由DE∥AB，DE=AB，知四邊形ABED是平行四邊形．故AD∥BE．由此能夠證明D₁E∥平面A₁BD．
解答：（1）證明：∵AB∥DC，AD⊥DC，
∴AB⊥AD，在Rt△ABD中，AB=AD=1，
∴BD=，
易求BC=，
又∵CD=2，∴BD⊥BC．
又BD⊥BB₁，B₁B∩BC=B，

∴BD⊥平面B₁BCC₁．
（2）DC的中點(diǎn)即為E點(diǎn)．
∵DE∥AB，DE=AB，
∴四邊形ABED是平行四邊形．
∴AD∥BE．
又AD∥A₁D₁，∴BE∥A₁D₁，
∴四邊形A₁D₁EB是平行四邊形．∴D₁E∥A₁B．
∵D₁E?平面A₁BD，
∴D₁E∥平面A₁BD．
點(diǎn)評(píng)：本題考查直線垂直于平面的證明，考查平面與平面平行的應(yīng)用．綜合性強(qiáng)，具有一定的探索性，對(duì)數(shù)學(xué)思想能力要求較高．解題時(shí)要認(rèn)真審題，注意等價(jià)轉(zhuǎn)化思想的合理運(yùn)用．