Bài 5 trang 114 SGK Hình học 11
Cho hình lập phương ABCD.A'B'C'D'. Chứng minh rằng:
a) Mặt phẳng (AB'C'D) vuông góc với (BCD'A')
b) Đường thẳng AC' vuông góc với mặt phẳng (A'BD)
Lời giải
Hướng dẫn
a) Chứng minh AB′ ⊥ (BCD′A′)
Sử dụng lý thuyết: Nếu một đường thẳng vuông góc với một mặt phẳng thì mọi mặt phẳng chứa nó đều vuông góc với mặt phẳng đã cho.
b) Chứng minh AC′ ⊥ BD; AC′⊥ A′D
Sử dụng lý thuyết: Nếu một đường thẳng vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau thì nó vuông góc với mặt phẳng chứa hai đường thẳng đó.
a) Theo tính chất hình lập phương ta có:
Mà A’B ⊂ (ABB’A’) => AD ⊥ A’B (1)
Lại có AB’ ⊥ A’B (tính chất đường chéo của hình vuông) (2)
Từ (1) và(2) suy ra:
A’B ⊥ (AB’C’D) => (BCD’A’) ⊥ (AB’C’D)
b) Chứng minh AC’ ⊥ (A’BD)
Ta có A’B ⊥ AB’ (hình vuông AA’B’B)
A’B ⊥ AD (vì AD ⊥ AA’B’B)
=> A’B ⊥ (AB’C’D)
=> A’B ⊥ AC’ (3)
BD ⊥ AC (hình vuông ABCD)
BD ⊥ AA’ (AA’ ⊥ (ABCD))
=> BD ⊥ (ACC’A’)
=> BD ⊥ AC’ (4)
Từ (3) và (4) suy ra AC’ ⊥ (A’BD) (đpcm).
Xem toàn bộ Giải Toán 11: Bài 4. Hai mặt phẳng vuông góc