20.如图,在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,已知DC=DD1=2AD=2AB,AD⊥DC,AB∥DC.

20.如图,在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,已知DC=DD1=2AD=2AB,AD⊥DC,AB∥DC.

(Ⅰ)求证:D1C⊥AC1;

(Ⅱ)设E是DC上一点,试确定E的位置,使D1E∥平面A1BD,并说明理由.

答案

解:

(Ⅰ)证明:在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中.

连结C1D,

∵DC=DD1.

∵四边形DCC1D1是正方形,

∴DC1⊥D1C,

又AD⊥DC,AD⊥DD1,DC∩DD1=D,

∴AD⊥平面DCC1D1

D1C平面DCC1D1

∴AD⊥D1C,

∵AD,DC1平面ADC1

且AD∩DC1=D

∴D1C⊥平面ADC1

又AC1平面ADC1

∴D1C⊥AC1.

(Ⅱ)连结AD1,连结AE,

设AD1∩A1D=M,

BD∩AE=N,连结MN.

∵平面AD1E∩平面A1BD=MN,

要使D1E∥平面A1BD,

须使MN∥D1E.

又M是AD1的中点,

∴N是AE的中点.

又易知△ABN≌△EDN.

∴AB=DE.

即E是DC的中点.

综上所述,当E是DC的中点对,可使D1E∥平面A1BD.

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