在正方体ABCD-A1B1C1D1,G为CC1的中点,O为底面ABCD的中心.
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解题思路:利用线面垂直的判定定理证明DB⊥平面A1ACC1 ,证得A1O⊥DB.再用勾股定理证明A1O⊥OG,这样,A1O就垂直于平面GBD内的两条相交直线,故A1O⊥平面GBD.

证明:连接GO.

∵DB⊥A1A,DB⊥AC,A1A∩AC=A,

∴DB⊥平面A1ACC1

又A1O⊂平面A1ACC1,∴A1O⊥DB.

在矩形A1ACC1中,tan∠AA1O=

2

2,tan∠GOC=

2

2,∴∠AA1O=∠GOC,

则∠A1OA+∠GOC=90°.∴A1O⊥OG.

∵OG∩DB=O,∴A1O⊥平面GBD.

点评:

本题考点: 直线与平面垂直的判定.

考点点评: 本题考查证明直线和平面垂直的方法,在其中一个平面内找出2条相交直线和另一个平面垂直.