因为A1A⊥平面ABCD,BD平面ABCD,所以A1A⊥BD,又因为A1A∩A1C=A1,所以BD⊥平面A1AC.因为AC平面A1AC,所以AC⊥BD.
由以上分析知,要使A1C⊥B1D1,需使AC⊥BD,或任何能推导出AC⊥BD的条件,如四边形ABCD是正方形、菱形等.
[B.能力提升]
1.下列命题中错误的是( )
A.如果平面α⊥平面β,那么平面α内一定存在直线平行于平面β
B.如果平面α不垂直于平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面β
C.如果平面α⊥平面γ,平面β⊥平面γ,α∩β=l,那么l⊥平面γ
D.如果平面α⊥平面β,那么平面α内所有直线都垂直于平面β
解析:选D.两个平面α,β垂直时,设交线为l,则在平面α内与l平行的直线都平行于平面β,故A正确;如果平面α内存在直线垂直于平面β,那么由面面垂直的判定定理知α⊥β,故B正确;两个平面都与第三个平面垂直时,易证交线与第三个平面垂直,故C正确;两个平面α,β垂直时,平面α内与交线平行的直线与β平行,故D错误.
2.下列命题:
①⇒a⊥b;②⇒b⊥α;
③⇒a⊥b;④⇒a⊥α;
⑤⇒b⊥α;⑥⇒b∥α.
其中正确命题的个数是( )
A.3 B.4
C.5 D.6
解析:选A.因为a⊥α,则a与平面α内的任意直线都垂直,所以①正确;两条平行线中的一条与一个平面垂直,则另一条也垂直于这个平面,所以②正确;又若b∥α,a⊥α,由线面平行的性质及空间两直线所成角的定义知,a⊥b成立,所以③正确;由线面垂直的判定定理知④错;a∥α,a⊥b时,b与α可以平行、相交(垂直),也可以bα,所以⑤错;当a⊥α,b⊥a时,有b∥α或bα,所以⑥错.
3.平面α的斜线AB交α于点B,过定点A的动直线l与AB垂直,且交α于点C,则动点C的轨迹为________(填"直线"、"圆"或"其他曲线").
解析:过点A与AB垂直的所有直线都在同一个平面β内,因为AB是α的斜线,所以β与α不平行.从而β与α的所有公共点都在同一条直线上,即β与α的交线上.从而β内所有过点A与α相交的直线,其交点都在此交线上.
答案:直线
4.已知平面α⊥平面β,在α,β的交线上取线段AB=4 cm,AC,BD分别在平面α和β内,它们都垂直于AB,并且AC=3 cm,BD=12 cm,则CD的长为________cm.
解析:如图,连接AD,CD.在Rt△ABD中,AB=4,BD=12,
所以AD==4(cm).
又因为α⊥β,CA⊥AB,CAα,
所以CA⊥β,CA⊥AD.所以△CAD为直角三角形.
所以CD====13(cm).
答案:13
5.如图,在四棱锥SABCD中,SD⊥平面ABCD,AB∥DC,AD⊥DC,AB=AD=1