棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,在棱DD1上是否存在点P使B1D⊥面PAC

2024-11-20 17:27:59
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回答1:

以D为原点建立如图所示的坐标系,
设存在点P(0,0,z),

AP
=(-a,0,z),
AC
=(-a,a,0),
DB1
=(a,a,a),
∵B1D⊥面PAC,∴
DB1
?
AP
=0,
DB1
?
AC
=0.∴-a2+az=0.
∴z=a,即点P与D1重合.
∴点P与D1重合时,DB1⊥面PAC.

回答2:

存在,P点与D1点重合,即:B1D⊥面D1AC证明:AC⊥BD,AC⊥DD1,所以,AC⊥面BDD1B1,所以,AC⊥B1DAD1⊥A1D,AD1⊥A1B1,所以,AD1⊥面DA1B1,所以,AD1⊥B1D所以,B1D⊥面D1AC