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E,F分别是正方体ABCD-A1B1C1D1中A1D,AC上的点,DE=AF=1/3AC,证:EF‖BD1,EF⊥A1D

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/09/20 07:00:02
E,F分别是正方体ABCD-A1B1C1D1中A1D,AC上的点,DE=AF=1/3AC,证:EF‖BD1,EF⊥A1D
E,F分别是正方体ABCD-A1B1C1D1中A1D,AC上的点,DE=AF=1/3AC,证:EF‖BD1,EF⊥A1D
(1)连接AD1、A1D交于O,显然O是正方形ADD1A1对角线的交点.取AD中点M,连接D1M交A1D于E‘
在⊿ADD1中,DO与D1M是两条中线,则交点E'即⊿ADD1的重心.由重心定理知DE‘=2/3DO,而DO=1/2A1D=1/2AC,所以DE‘=1/3AC.又DE=1/3AC,由此可知E‘与E重合.
连接BM,同上理可知BM经过F.所以EF属于平面BMD1.
再由重心定理知EM=1/3D1M,FM=1/3BM ,所以EF//BD1
(2)在⊿BMD1中,因EF//BD1,且EM=1/3D1M,则EF/BD1=EM/D1M;又BD1=√3,则有EF=√3/3
连接DF,连接BD交AC于P.令正方体棱长为1
在RT⊿DFP中,DP=√2/2,FP=AP-AF=1/2AC-1/3AC=√2/6,则DF=√5/3
在⊿DEF中,DE=1/3AC=√2/3,而EF^2+DE^2=DF^2,所以⊿DEF为RT⊿,显然EF⊥A1D