面面平行的思路,在平面B1D1H内寻找B1D1和O’H两条关键的相交直线,转化为证明:B1D1∥平面BDF,O’H∥平面BDF
⑶A1O⊥平面BDF,由三垂线定理,易得BD⊥A1O,再寻A1O垂直于平面BDF内的另一条直线。猜想A1O⊥OF。借助于正方体棱长及有关线段的关系计算得:A1O2+OF2=A1F2
A1O⊥OF。
⑷∵ CC1⊥平面AC∴ CC1⊥BD 又BD⊥AC∴ BD⊥平面AA1C 又BD
平面BDF
∴ 平面BDF⊥平面AA1C
18. 解析:
在平面ABC内作AE∥BC,从而得∠DAE=600
∴ DA与BC成600角
过B作BF∥AC,交EA延长线于F,则∠DBF为BD与AC所成的角
由△DAF易得AF=a,DA=a,∠DAF=1200∴ DF2=a2+a2-2a2·(
)=3a2 ∴ DF=
a
DBF中,BF=AC=
a∴ cos∠DBF=
∴ 异面直线BD与AC成角arccos
(3)∵ BA⊥平面ADE∴ 平面DAE⊥平面ABC
故取AE中点M,则有DM⊥平面ABC;取BC中点N,由MN⊥BC,根据三垂线定理,DN⊥BC
∴ DN是D到BC的距离 在△DMN中,DM=
a,MN=a∴ DN=
a
(4)∵ BF
平面BDF,AC
平面BDF,AC∥BF∴ AC∥平面BDF 又BD
平面BDF
∴ AC与BD的距离即AC到平面BDF的距离∵
,
∴
由
,即异面直线BD与AC的距离为
.
19. 解析:作AE⊥CD于E,BF⊥CD于F,则EF为异面直线AE、BF的公垂段,AE与BF成600角,可求得|AB|=
,当x=
时,|AB|有最小值