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如图,长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=AD=1,AA1=2,点P为DD1的中点.
(1)求证:直线BD1平面PAC;
(2)求证:平面PAC⊥平面BDD1
(3)求证:直线PB1⊥平面PAC.
(1)设AC和BD交于点O,连PO,
由P,O分别是DD1,BD的中点,故POBD1
所以直线BD1平面PAC.
(2)长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=AD=1,
底面ABCD是正方形,则AC⊥BD
又DD1⊥面ABCD,则DD1⊥AC,
所以AC⊥面BDD1,则平面PAC⊥平面BDD1
(3)PC2=2,PB12=3,B1C2=5,所以△PB1C是直角三角形.PB1⊥PC,
同理PB1⊥PA,所以直线PB1⊥平面PAC.(12分)
练习册系列答案
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科目:高中数学 来源:不详 题型:填空题

在正四面体PABC中,D,E,F分别是棱AB,BC,CA的中点.给出下面四个结论:
①BC平面PDF;②DF⊥平面PAE;③平面PDF⊥平面ABC;④平面PAE⊥平面ABC,
其中所有不正确的结论的序号是______.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图所示,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别为DD1、DB的中点.
(1)求证:EF平面ABC1D1
(2)求证:EF⊥B1C;
(3)求三棱锥VB1-EFC的体积.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

(文科做)已知平面α面β,AB、CD为异面线段,AB?α,CD?β,且AB=a,CD=b,AB与CD所成的角为θ,平面γ面α,且平面γ与AC、BC、BD、AD分别相交于点M、N、P、Q.
(1)若a=b,求截面四边形MNPQ的周长;
(2)求截面四边形MNPQ面积的最大值.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:单选题

α、β是两个不重合的平面,在下列条件下,可判定αβ的是(  )
A.α、β都平行于直线l、m
B.α内有三个不共线的点到β的距离相等
C.l、m是α内的两条直线且lβ,mβ
D.l、m是两条异面直线且lα,mα,lβ,mβ

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

直三棱柱ABC-A1B1C1的底面中,AB⊥AC,AB=AC=a,D为CC1的中点,
CC1
AC

(1)λ为何值时,A1D⊥平面ABD;
(2)当A1D⊥平面ABD时,求C1到平面ABD的距离;
(3)当二面角A-BD-C为60°时,求λ的值.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:填空题

已知矩形ABCD中AB=3,BC=a,若PA⊥平面AC,在BC边上取点E,使PE⊥DE,则满足条件的E点有两个时,a的取值范围是______.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,∠CAA1=60°,AA1=2AC,BC⊥平面AA1C1C.
(1)证明:A1C⊥AB;
(2)设BC=AC=2,求三棱锥C-A1BC1的体积.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,点P为平行四边形ABCD外一点,且PD⊥平面ABCD,M为PC中点.
(1)求证:AP平面MBD;
(2)若AD⊥PB,求证:BD⊥平面PAD.

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