Question

如圖所示的集合體是將高為2，底面半徑為1的直圓柱沿過軸的平面切開后，將其中一半沿切面向右水平平移后得到的．A，A′，B，B′分別為

CD

，

C′D′

，

DE

，

D′E′

的中點，O1，

O

′1

，O2，

O

′2

分別為CD，C′D′，DE，D′E′的中點．
（1）證明：

O

′1

，A′，O2，B四點共面；
（2）設G為A A′中點，延長A′

O

′1

到H′，使得

O

′1

H′=A′

O

′1

．證明：B

O

′2

⊥平面H′B′G′．

Answer 1

證明：（1）∵A，A′分別為

CD

，

C′D′

中點，∴O1′A′∥O1A
連接BO₂∵直線BO₂是由直線AO₁平移得到
∴AO₁∥BO₂∴O1′A′∥BO2
∴O1′，A′，O2，B共面．
（2）將AO₁延長至H使得O₁H=O₁A，連接HO1′，HB，H′H
∴由平移性質得O1′O2′=HB
∴BO2′∥HO1′，
∵A′G=H′O1′，H′H=A′H′，∠O1′H′H=∠GA′H′=

π

2

∴△GA′H′≌△O1′H′H，
∴∠H′O1′H+GH′A=

π

2

，
∴O1′H⊥H′G，
∴BO2′⊥H′G．
∵O1′O2′⊥B′O2′，O1′O2′⊥O2′O2，B′O2′∩O2′O2=O2′
∴O1′O2′⊥平面B′BO2O2′
∴O1′O2′⊥BO2′
∴BO2′⊥H′B′，
∵H'B'∩H'G=H'
∴BO2′⊥平面H′B′G．