已知正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E,F分别是棱AA1,CC1的中点, 求证BF∥=ED1

作者&投稿:闵饺 2025-05-24
已知:正方体ABCD-A1B1C1D1,AA1=2,E为棱CC1的中点.(1)求证:B1D1⊥AE;(2)求证:AC∥平面B1DE;(

解:(1)证明:连接BD,则BD∥B1D1,(1分)∵ABCD是正方形,∴AC⊥BD.∵CE⊥面ABCD,∴CE⊥BD.又AC∩CE=C,∴BD⊥面ACE.(4分)∵AE?面ACE,∴BD⊥AE,∴B1D1⊥AE.(5分)(2)证明:作BB1的中点F,连接AF、CF、EF.∵E、F是CC1、BB1的中点,∴CE∥.B1F,∴四边形B1FCE是平行四边形,∴CF∥B1E.(7分)∵E,F是CC1、BB1的中点,∴EF∥..BC,又BC∥..AD,∴EF∥..AD.∴四边形ADEF是平行四边形,∴AF∥ED,∵AF∩CF=F,B1E∩ED=E,∴平面ACF∥面B1DE.(9分)又AC?平面ACF,∴AC∥面B1DE.(10分)(3)(文)S△ABD=12AB?AD=2. (11分)VA-BDE=VE-ABD=13S△ABD?CE=13S△ABD?CE=23.(14分)(理)∵AC∥面B1DE ∴A 到面B1DE 的距离=C到面B1DE 的距离(11分) ∴VA-B1DE=VC-B1DE=VD-B1EC=13?(12?1?2)?2=23 (14分)

在正方体ABCD-A1B1C1D1中,BD∥B1D1,∵E、F分别是CC1、AA1的中点,∴连结AG,(G为B1B的中点),DE,则四边形ADEG为平行四边形,∴B1F∥AG∥DE,∵D1F∩D1B1=D1,∴根据面面平行的推论可知,平面BDE∥平面B1D1F.

证明:取BB1中点G,连结EG,C1G
则在正方形BCC1B1中:
BG=C1F且BG//C1F
所以四边形BFC1G是平行四边形
则有:BF//C1G且BF=C1G (1)
又在正方形ABB1A1中,点E.G分别是AA1.BB1的中点
则易知:EG//A1B1且EG=A1B1
又A1B1//C1D1且A1B1=C1D1
所以:EG//C1D1且EG=C1D1
那么四边形EGC1D1是平行四边形
所以:ED1//C1G且ED1=C1G (2)
由上(1)(2)可证得:
BF∥ED1且BF=ED1


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