如图,正方形ABCD和三角形ACE所在的平面互相垂直,EF∥BD,AB=EF.(1)求证:BF∥平面ACE;(2)求证:BF⊥BD.-高三数学

题目简介

如图,正方形ABCD和三角形ACE所在的平面互相垂直,EF∥BD,AB=EF.(1)求证:BF∥平面ACE;(2)求证:BF⊥BD.-高三数学

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如图,正方形ABCD和三角形ACE所在的平面互相垂直,EF∥BD,AB=EF.
(1)求证:BF∥平面ACE;
(2)求证:BF⊥BD.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)详见解析, (2) 详见解析.

试题分析:(1) 证明线面平行,需先证线线平行. 正方形ABCD中,BO=AB,又因为AB=EF,∴BO=EF,又因为EF∥BD,∴EFBO是平行四边形,∴BF∥EO,又∵BF⊄平面ACE,EO⊂平面ACE,∴BF∥平面ACE.列线面平行判定定理的条件必须要全面. (2)证明线线垂直,一般利用线面垂直进行转化.条件为面面垂直,所以先由面面垂直性质定理转化为线面垂直:正方形ABCD中,AC⊥BD,又因为正方形ABCD和三角形ACE所在的平面互相垂直,BD⊂平面ABCD,平面ABCD∩平面ACE=AC,∴BD⊥平面ACE,∵EO⊂平面ACE,∴BD⊥EO,∵EO∥BF,∴BF⊥BD.
证明 (1)AC与BD交于O点,连接EO.
正方形ABCD中,BO=AB,又因为AB=EF,
∴BO=EF,又因为EF∥BD,
∴EFBO是平行四边形,
∴BF∥EO,又∵BF⊄平面ACE,EO⊂平面ACE,
∴BF∥平面ACE            7分
(2)正方形ABCD中,AC⊥BD,又因为正方形ABCD和三角形ACE所在的平面互相垂直,BD⊂平面ABCD,平面ABCD∩平面ACE=AC,
∴BD⊥平面ACE,∵EO⊂平面ACE,
∴BD⊥EO,∵EO∥BF,∴BF⊥BD.                  14分

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