Question

在正三棱柱ABC－A₁B₁C₁中，點D在邊BC上，AD⊥C₁D．
（1）求證：AD⊥平面BC C₁ B₁；
（2）設(shè)E是B₁C₁上的一點，當(dāng)的值為多少時，
A₁E∥平面ADC₁？請給出證明．

Answer 1

（1）見解析（2）1

（1）在正三棱柱中，C C₁⊥平面ABC，AD平面ABC，
∴ AD⊥C C₁．
又AD⊥C₁D，C C₁交C₁D于C₁，且C C₁和C₁D都在面BC C₁ B₁內(nèi)，
∴ AD⊥面BC C₁ B₁．  
（2）由（1），得AD⊥BC．在正三角形ABC中，D是BC的中點．
當(dāng)，即E為B₁C₁的中點時，A₁E∥平面ADC₁．
事實上，正三棱柱ABC－A₁B₁C₁中，四邊形BC C₁ B₁是矩形，且D、E分別是BC、B₁C₁的中點，所以B₁B∥DE，B₁B= DE．
又B₁B∥AA₁，且B₁B=AA₁，
∴DE∥AA₁，且DE=AA₁．所以四邊形ADE A₁為平行四邊形，所以E A₁∥AD．
而E A₁面AD C₁內(nèi)，故A₁E∥平面AD C₁．