如图1,在边长为3的正三角形ABC中,E,F,P分别为AB,AC,BC上的点,且满足AE=FC=CP=1.将△AEF沿EF折起到△A1EF的位置,使平面A1EF⊥平面EFB,连接A1B,A1P.(如图

题目简介

如图1,在边长为3的正三角形ABC中,E,F,P分别为AB,AC,BC上的点,且满足AE=FC=CP=1.将△AEF沿EF折起到△A1EF的位置,使平面A1EF⊥平面EFB,连接A1B,A1P.(如图

题目详情

如图1,在边长为3的正三角形ABC中,E,F,P分别为AB,AC,BC上的点,且满足AE=FC=CP=1.将△AEF沿EF折起到△A1EF的位置,使平面A1EF⊥平面EFB,连接A1B,A1P.(如图2)
(Ⅰ)若Q为A1B中点,求证:PQ平面A1EF;
(Ⅱ)求证:A1E⊥EP.360优课网
题型:解答题难度:中档来源:东城区一模

答案


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证明:(Ⅰ)取A1E中点M,连接QM,MF.
在△A1BE中,Q,M分别为A1B,A1E的中点,
所以QMBE,且QM=class="stub"1
2
BE

因为class="stub"CF
FA
=class="stub"CP
PB
=class="stub"1
2

所以PFBE,且PF=class="stub"1
2
BE

所以QMPF,且QM=PF.
所以四边形PQMF为平行四边形.
所以PQFM.                                                …(5分)
又因为FM?平面A1EF,且PQ?平面A1EF,
所以PQ平面A1EF.                                           …(7分)

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(Ⅱ) 取BE中点D,连接DF.
因为AE=CF=1,DE=1,
所以AF=AD=2,而∠A=60°,即△ADF是正三角形.
又因为AE=ED=1,所以EF⊥AD.
所以在图2中有A1E⊥EF.…(9分)
因为平面A1EF⊥平面EFB,平面A1EF∩平面EFB=EF,
所以A1E⊥平面BEF.…(12分)
又EP?平面BEF,
所以A1E⊥EP.…(14分)

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