如图,正三棱柱ABC-A1B1C1的各棱长都相等,D、E分别是CC1和AB1的中点,点F在BC上且满足BF:FC=1:3.(1)若M为AB中点,求证:BB1∥平面EFM;(2)求证:EF⊥BC;(3)

题目简介

如图,正三棱柱ABC-A1B1C1的各棱长都相等,D、E分别是CC1和AB1的中点,点F在BC上且满足BF:FC=1:3.(1)若M为AB中点,求证:BB1∥平面EFM;(2)求证:EF⊥BC;(3)

题目详情

如图,正三棱柱ABC-A1B1C1的各棱长都相等,D、E分别是CC1和AB1的中点,点F在BC上且满足BF:FC=1:3.
(1)若M为AB中点,求证:BB1平面EFM;
(2)求证:EF⊥BC;
(3)求二面角A1-B1D-C1的大小.360优课网
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)证明:连接EM、MF,∵M、E分别是正三棱柱的棱AB和AB1的中点,
∴BB1ME,又BB1⊄平面EFM,∴BB1平面EFM.
(2)证明:取BC的中点N,连接AN由正三棱柱得:AN⊥BC,
又BF:FC=1:3,∴F是BN的中点,故MFAN,
∴MF⊥BC,而BC⊥BB1,BB1ME.
∴ME⊥BC,由于MF∩ME=M,∴BC⊥平面EFM,
又EF⊂平面EFM,∴BC⊥EF.
(3)解  取B1C1的中点O,连结A1O知,A1O⊥面BCC1B1,由点O作B1D的垂线OQ,垂足为Q,连结A1Q,由三垂线定理,A1Q⊥B1D,故∠A1QD为二面角A1-B1D-C的平面角,易得∠A1QO=arctan
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