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(本小题满分12分)如图:已知正方体ABCD—A 1 B 1 C 1 D 1 ,过BD 1 的平面分别交棱AA 1 和棱

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/28 13:47:46
(本小题满分12分)如图:已知正方体ABCD—A 1 B 1 C 1 D 1 ,过BD 1 的平面分别交棱AA 1 和棱CC 1 于E、F两点。(1)求证:A 1 E=CF; (2)若E、F分别是棱AA 1 和棱CC 1 的中点,求证:平面EBFD 1 ⊥平面BB 1 D 1
(Ⅰ)见解析   (Ⅱ)  见解析

(1)由题知,平面EBFD 1 与平面BCC 1 B 1 交于
BF、与平面ADD 1 A交于ED 1 …………1分
又平面BCC 1 B 1 //平面ADD 1 A 1 ∴D 1 E//BF …………2分
同理BE//D 1 F  ………………3分∴四边形EBFD 1 为平行四边形
∴D 1 E="BF " ……4分∵A 1 D 1 ==CB,D 1 E=BF,∠D 1 A 1 E=∠BCF=90°
≌Rt△CBF∴A 1 E="CF  " ………………6分
(2)∵四边形EBFD 1 是平行四边形。AE=A 1 E,FC=FC 1
∴Rt△EAB≌Rt△FCB,
∴BE=BF,故四边形EBFD 1 为菱形。………………8分
连结EF、BD 1 、A 1 C 1 。∵四边形EBFD 1 为菱形,∴EF⊥BD 1
在正方体ABCD—A 1 B 1 C 1 D 1 中,有B 1 D 1 ⊥A 1 C 1 ,B 1 D⊥A 1 A
∴B 1 D 1 ⊥平面A 1 ACC 1 。  ………………10分
又EF 平面A 1 ACC 1 ,∴EF⊥B 1 D 1 。又B 1 D 1 ∩BD 1 =D 1
∴EF⊥平面BB 1 D 1
又EF 平面EBFD 1 ,故平面EBFD 1 ⊥平面BB 1 D 1 。 ………………12分