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如图所示,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=3,BC=4,AB=5,AA1=4.

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/17 16:03:46
如图所示,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=3,BC=4,AB=5,AA1=4.
(1)求证:AC⊥BC1
(2)在AB上是否存在点D,使得AC1∥平面CDB1,若存在,确定D点位置并说明理由,若不存在,说明理由.
(1)证明:在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=3,BC=4,AB=5,AC,BC,CC1两两垂直,以C为坐标原点,直线CA,CB,CC1分别为x轴y轴,z轴,建立空间直角坐标系,则C(0,0,0),A(3,0,0),C1(0,0,4),B(0,4,0),B1(0,4,4).



AC=(-3,0,0),

BC1=(0,-4,4),∴

AC•

BC1=0,即

AC⊥

BC1,
∴AC⊥BC1
(2)假设在AB上存在点D使得AC1∥平面CDB1,则

AD=λ

AB=(-3λ,4λ,0),其中0≤λ≤1,则D(3-3λ,4λ,0),

B1D=(3-3λ,4λ-4,-4),


B1C=(0,-4,-4),

AC1=(-3,0,4),AC1∥平面CDB1,所以存在实数m,n,使

AC1=m

B1D+n

B1C成立,
∴m(3-3λ)=-3,m(4λ-4)-4n=0,-4m-4n=4,
所以λ=
1
2,所以在AB上存在点D使得AC1∥平面CDB1,且D为AB的中点.