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如图,棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别是B1C1、C1D1的中点,

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/10/04 23:32:38
如图,棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别是B1C1、C1D1的中点,
(1)求证:E、F、B、D四点共面;
(2)求四边形EFDB的面积.
如图,棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别是B1C1、C1D1的中点,
(1)证明:如答图所示,连接B1D1
在△C1B1D1中,C1E=EB1,C1F=FD1
∴EF∥B1D1,且EF=
1
2B1D1
又A1A

.B1B,A1A

.D1D,∴B1B

.D1D,
∴四边形BB1D1D是平行四边形.
∴B1D1∥BD,EF∥BD,
∴E、F、D、B四点共面
(2)由AB=a,知BD=B1D1=
2a,EF=

2
2a,
DF=BE=
B
B21+B1E2=
a2+(
a
2)2=

5
2a,
过F作FH⊥DB于H,则DH=
DB−EF
2=

2
4a
∴FH=
DF2−DH2=

5
4a2−
2
16a2=

18
16a2=
3
2
4a
四边形的面积为SEFBD=
1
2(EF+BD)×FH=
1
2(

2
2a+
2a)×
3
2
4a=
1

3
2

3
2
4a2=
9
8a2