Giải bài 5 trang 114 – SGK môn Hình học lớp 11

Cho hình lập phương ABCD.A'B'C'D'. Chứng minh rằng:

a) Mặt phẳng (AB'C'D) vuông góc với mặt phẳng (BCD'A');

b) Đường thẳng AC' vuông góc với mặt phẳng (A'BD).

Lời giải:

Vì \(ABCD.A'B'C'D'\) là hình lập phương nên \(BC\bot (ABB'A')\)

Suy ra: \( BC\bot AB' \)
\(ABB’A’\) là hình vuông nên \(AB’\bot A’B\)
Ta có: 
\(\left\{ \begin{align} & AB'\bot A'B \\ & AB'\bot BC \\ \end{align} \right.\Rightarrow AB'\bot \left( A'BCD' \right) \) 
Mà \(AB'\subset \left( AB'C'D \right) \)
\(\Rightarrow \left( AB'C'D \right)\bot \left( A'BCD' \right)\)
b) Ta có:\( \left\{ \begin{align} & A'B\bot AB' \\ & A'B\bot B'C' \\ \end{align} \right.\Rightarrow A'B\bot \left( AB'C'D \right) \)
Mà \(AC'\subset \left( AB'C'D \right) \)
\(\Rightarrow A'B\bot AC'\)
Ta chứng minh được \(\left\{ \begin{align} & BD\bot AC \\ & BD\bot AA' \\ \end{align} \right.\Rightarrow BD\bot \left( ACC'A' \right) \)
Mà \(AC'\subset \left( ACC'A' \right) \)
\(\Rightarrow BD\bot AC' \)
Do đó, \(AC'\bot \left( A'BD \right) \)
Ghi nhớ:
- Để chứng minh một đường thẳng vuông góc với một mặt phẳng, ta chứng minh đường thẳng đó vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau trong mặt phẳng
- Để chứng minh hai mặt phẳng vuông góc, ta chứng minh một đường thẳng nằm trong mặt phẳng này vuông góc với mặt phẳng kia.