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已知正四棱柱ABCDA1B1C1D1,AB=1,AA1=2,点ECC1中点,点FBD1中点,证明EFBD1CC1的公垂线.

证法一:取BD中点M,连结MC、FM.?

∵F为BD1中点,?

∴FM∥D1D且FM= D1D.??

又EC=CC1且EC⊥MC,?

∴四边形EFMC是矩形.?

∴EF⊥CC1.?

又CM⊥面DB1,∴EF⊥面DBD1.?

∵BD1?面DBD1,∴EF⊥BD1.?

故EF为BD1与CC1的公垂线.?

证法二:建立如图所示的坐标系,得B(0,1,0),

D1(1,0,2),F(,,1),C1(0,0,2),E(0,0,1).?

=(,,0),  =(0,0,2),?

=(1,-1,2).?

·=0, ·=0,?

即EF⊥CC1,EF⊥BD1.?

故EF是CC1与BD1的公垂线.


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