棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,求直线AB1与BC的距 2、直线A1B与AD1的距离、公垂线怎么求、?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/07 16:22:49
棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,求直线AB1与BC的距 2、直线A1B与AD1的距离、公垂线怎么求、?

棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,求直线AB1与BC的距 2、直线A1B与AD1的距离、公垂线怎么求、?
棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,求直线AB1与BC的距 2、直线A1B与AD1的距离、
公垂线怎么求、?

棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,求直线AB1与BC的距 2、直线A1B与AD1的距离、公垂线怎么求、?
1、连结A1B,交AB1于E,则A1B⊥AB1,(正方形对角线互相垂直),
BC⊥平面ABB1A1,AB1∈平面ABB1A1,
BC⊥A1B,
故BE是异面直线AB1与BC的公垂线,
BE=a√2/2.
2、连结AC、CD1AD1,
A1D1=BC,且A1D1//BC,
四边形BCD1A1是平行四边形,
A1B//CD1,
CD1∈平面ACD1,
A1B//平面AD1C,
A1B与AD1两异面直线的距离就是A1B与平面ACD1的距离,
利用等体积法,即可求出其距离,
对于三棱锥C-AA1D1,高为CD=a,底面积AA1D1=a*a/2=a^2/2,
VC-AD1A1=a^2/2*a/3=a^3/6,
对于三棱锥A1-ACD1,
底面三角形ACD1是正三角形,边长是正方形的对角线为√2a,
S△ACD1=√3*(√2a)^2/4=√3a^2/2,
设A1至平面ACD1距离为d,
VA1-ACD1=S△ACD1*d/3=d√3a^2/6,
VC-AD1A1=VA1-ACD1,
d√3a^2/6=a^3/6,
d=√3a/3.
直线A1B与AD1的距离为√3a/3.