如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是CD,A1D1中点,(Ⅰ)求证:AE⊥BF;(Ⅱ)求证:BF⊥平面AB1E;(Ⅲ)棱CC1上是否存在点P使AP⊥BF,若存在,确定点P位置,若不

题目简介

如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是CD,A1D1中点,(Ⅰ)求证:AE⊥BF;(Ⅱ)求证:BF⊥平面AB1E;(Ⅲ)棱CC1上是否存在点P使AP⊥BF,若存在,确定点P位置,若不

题目详情

如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是CD,A1D1中点,
(Ⅰ)求证:AE⊥BF;
(Ⅱ)求证:BF⊥平面AB1E;
(Ⅲ)棱CC1上是否存在点P使AP⊥BF,若存在,确定点P位置,若不存在,说明理由。
题型:解答题难度:中档来源:模拟题

答案

(Ⅰ)证明:取AD中点G,连接FG,BG,则FG⊥AE,
又∵△BAG≌△ADE,
∴∠ABG=∠DAE,
∴AE⊥BG,
又FG∩BG=G,
∴AE⊥平面BFG,
∴AE⊥BF。
(Ⅱ)证明:连接A1B,则AB1⊥A1B,
又AB1⊥A1F,
∴AB1⊥平面A1BF,
∴AB1⊥BF,AE⊥BF,
又AE∩AB1=A,
∴BF⊥平面AB1E。 
(Ⅲ)解:存在,取CC1中点P,即为所求,连接EP,C1D,
∴EP∥C1D,C1D∥AB1,
∴EP∥AB1,
∴AP平面AB1E,
由(Ⅱ)知BF⊥平面AB1E,
∴AP⊥BF。

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