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问题: 在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,对角线AC1交截面三角形A1BD,则G是三角形A1BD的???

选项有四个:A.垂心 B。内心 C.外心 D.重心
我已知道答案,请帮我写出详细过程!谢谢!

解答:

如图,
连结AC,交BD于E,连结A1E、A1C1,
可知A、A1、C1、C共面,又AC1在面AA1C1C上,A1E也在面AA1C1C上,故AC1与A1E必相交,设交点为G1,
因为A1E在面A1BD上,所以G1也在面A1BD上,故G1为AC1与面A1BD交点,
在平行四边形ABCD中,可知E为BD中点,故在△A1BD中,A1E为BD上中线,G1在中线A1E上;
连结AB1,交A1B于F,连结DF、C1D,
可知A、B1、C1、D共面,又AC1在面AB1C1D上,DF也在面AB1C1D上,故AC1与DF必相交,设交点为G2,
因为DF在面A1BD上,所以G2也在面A1BD上,故G2为AC1与面A1BD交点,
在平行四边形AA1B1B中,可知F为A1B中点,故在△A1BD中,DF为A1B上中线,G2在中线DF上;
因为G1为AC1与面A1BD交点,G2也为AC1与面A1BD交点,所以G1与G2重合,即交点G,
因为G1在中线A1E上,G2在中线DF上,且G1与G2重合,所以中线A1E与中线DF交于G,
故G为△A1BD重心。