Bài 6 trang 121 SGK Hình học 11
Bài 6 : Cho khối lập phương ABCD.A'B'C'D' cạnh a.
a) Chứng minh BC' vuông góc với mặt phẳng (A'B'CD)
b) Xác định và tính độ dài đoạn vuông góc chung của AB' và BC'.
a) Ta có tứ giác là hình vuông nên (1)
Mặt khác (2)
Từ (1) và (2) suy ra:
b) Do nên mặt phẳng (AB′D′) là mặt phẳng chứa AB′ và song song với BC′.
Ta tìm hình chiếu của BC′ trên
Gọi E,F là tâm của các mặt bên và
Từ F kẻ . Ta có mà
và
Từ (3) và (4) suy ra :
Vậy I là hình chiếu của F trên . Qua I ta dựng đường thẳng song song với BC′ thì đường thẳng này chính là hình chiếu của BC′ trên
Đường thẳng qua I song song với BC′ cắt AB′ tại K. Qua K kẻ đường thẳng song song với IF, đường này cắt BC′ tại H. KH chính là đường vuông góc chung của AB′ và BC′. Thật vậy:
và suy ra
Tam giác EFB′ vuông góc tại F, FI là đường cao thuộc cạnh huyền nên
Ta tính ra: