如图:在直三棱柱ABC-A1B1C1中,已知AB=A1A,AC=BC,点D、E分别为C1C、AB的中点,O为A1B与AB1的交点. (Ⅰ)求证:EC∥平面A1BD; (Ⅱ)求证:AB1⊥平面A1BD.

问题描述:

如图:在直三棱柱ABC-A1B1C1中,已知AB=A1A,AC=BC,点D、E分别为C1C、AB的中点,O为A1B与AB1的交点.

(Ⅰ)求证:EC∥平面A1BD;
(Ⅱ)求证:AB1⊥平面A1BD.

(1)∵O是A1B与AB1的交点,
直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=A1A,AC=BC,
∴O为A1B的中点,
在△A1BA中,∵E为AB中点,
∴EO平行A1A,EO=

A1A
2
,且EO垂直AB,
∵D为C1C的中点,
∴DC=
C1C
2
=
A1A
2
=EO,
∵EO∥DC,且EO=DC,EO垂直AB,
∴四边形EODC为矩形,
∴EC∥OD,且EC=OD,
∵OD⊂平面A1BD,
EC⊄平面A1BD,
∴EC∥平面A1BD.
(2)∵四边形EODC为矩形,∴OD⊥OE,
∵AC=BC,E为AB中点,∴EC⊥AB,
∴OD⊥AB,
∴OD⊥平面ABB1A1
∴OD垂直AB1
∵AB=A1A,∴侧面ABB1A1为正方形,
∴AB1⊥A1B,
∵A1B与OD都在平面A1BD上,A1B∩OD=O,
∴AB1⊥平面A1BD.