(2014?广州一模)如图,在棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E是棱D1D的中点,点F在棱B1B上,且满足B1F

2024年11月20日 19:28
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(1)证明:连结B1D1,BD,∵四边形A1B1C1D1是正方形,∴B1D1⊥A1C1
在正方体ABCD-A1B1C1D1中,
∵DD1⊥平面A1B1C1D1,A1C1?平面A1B1C1D1,∴A1C1⊥DD1
∵B1D1∩DD1=D1,B1D1,DD1?平面BB1D1D,∴A1C1⊥平面BB1D1D.
∵EF?平面BB1D1D,∴EF⊥A1C1
(2)解:以点D为坐标原点,
以DA,DC,DD1所在的直线分别为x轴,y轴,z轴,
建立如图的空间直角坐标系,
则A(a,0,0),A1(a,0,a),C1(0,a,a),E(0,0,

1
2
a),F(a,a,
1
3
a)

A1C1
=(?a,a,0)
EF
=(a,a,?
1
6
a)

设G(0,a,h),
∵平面ADD1A1∥平面BCC1B1,平面ADD1A1∩平面AEGF=AE,
平面BCC1B1∩平面AEGF=FG,
∴存在实数λ,使得
FG
=λ
AE

AE
=(?a,0,
1
2
a)
FG
=(?a,0,h?
1
3
a)