如图,在长方体ABCD-A′B′C′D′中,AB=2,AD=1,AA′=1.证明直线BC′平行于平面D′AC

1个回答

  • 以D′A′所在的直线为x轴,以D′C′所在的直线为y轴,以D′D所在的直线为z轴,建立空间直角坐标系.

    则由题意可得,点A(1,0,1 )、B(1,2,1)、C(0,2,1)、C′(0,2,0)、D′(0,0,0).

    设平面D′AC的一个法向量为

    n =(u,v,w),则由

    n ⊥

    D′A ,

    n ⊥

    D′C ,可得

    n •

    D′A =0 ,

    n •

    D′C =0 .

    D′A =(1,0,1),

    D′C =(0,2,1),∴

    u+w=0

    2v+w=0 ,解得

    u=2v

    w=-2v .

    令v=1,可得 u=2,w=-2,可得

    n =(2,1,-2).

    由于

    BC′ =(-1,0,-1),∴

    n •

    BC′ =-0,故有

    n ⊥

    BC′ .

    再由BC′不在平面D′AC内,可得直线BC′平行于平面D′AC.

    由于

    CB =(1,0,0),可得点B到平面D′AC的距离d=

    |

    n •

    CB |

    |

    n | =

    |2×1+1×0+(-2)×0|

    2 2 +1 2 +(-2) 2 =

    2

    3 ,

    故直线BC′到平面D′AC的距离为

    2

    3 .