如图,长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=AD=1,AA1=2,点P为DD1的中点.
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解题思路:(1)利用三角形中位线的性质证明PO∥BD1,进而得到线BD1∥平面PAC.

(2)由底面ABCD是正方形,则AC⊥BD,再由DD1⊥AC,得到AC⊥面BDD1,这样在平面PAC内找到了2条直线和平面BDD1垂直,问题得证.

(3)△PB1C中,先求出三边的长度,使用勾股定理可得PB1⊥PC,同理可证PB1⊥PA,这样,PB1垂直于平面PAC的2条相交直线,所以直线PB1⊥平面PAC.

(1)设AC和BD交于点O,连PO,

由P,O分别是DD1,BD的中点,故PO∥BD1

所以直线BD1∥平面PAC.

(2)长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=AD=1,

底面ABCD是正方形,则AC⊥BD

又DD1⊥面ABCD,则DD1⊥AC,

所以AC⊥面BDD1,则平面PAC⊥平面BDD1

(3)PC2=2,PB12=3,B1C2=5,所以△PB1C是直角三角形.PB1⊥PC,

同理PB1⊥PA,所以直线PB1⊥平面PAC.(12分)

点评:

本题考点: 平面与平面平行的判定;直线与平面垂直的判定;平面与平面垂直的判定.

考点点评: 本题考查直线和平面平行的证法,2个平面垂直的证法,以及直线和平面垂直的证法.