取 CD 为纵轴、DE 为横轴、A1F 为竖轴,可把垂直条件转成向量数量积。
为什么从这里入手:空间关系只靠观察容易漏条件,而“取 CD 为纵轴、DE 为横轴、A1F 为竖轴,可把垂直条件转成向量数量积。”可以直接翻译成垂直、平行、数量积或体积公式。先识别结构并建立关系,是在建立可验证的几何链条,而不是凭图形猜结论。
详细展开:设 C=(0,0,0),D=(0,a,0),B=(b,0,0),A1=(0,u,v)。由 A1D=DC=a 和 F=(0,u,0) 得 u2+v2=2au。取 Q 为 A1B 中点,则 DQ=(b/2,u/2−a,v/2),与 CA1=(0,u,v) 的数量积为 (u2+v2)/2−au=0;同时 CA1⊥DE。