13.在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AC=AA1=3a,BC=2a,D是BC的中點,E,F(xiàn)分別是A1A,C1C上一點,且AE=CF=2a.
(1)求證:B1F⊥平面ADF;
(2)求證:BE∥平面ADF.

分析 (1)通過證明AD⊥平面B1BCC1得出AD⊥B1F,通過Rt△DCF≌Rt△FC1B1得出B1F⊥FD,從而B1F⊥平面ADF;
(2)連EF,EC,設(shè)EC∩AF=M,連DM,利用中位線定理得出BE∥DM,從而有BE∥平面ADF.

解答 證明:(1)∵AB=AC,D為BC中點,∴AD⊥BC.
∵B1B⊥底面ABC,AD?底面ABC,
∴AD⊥B1B.又BC∩B1B=B,BC,B1B?平面B1BCC1
∴AD⊥平面B1BCC1.∵B1F?平面B1BCC1,
∴AD⊥B1F.
在矩形B1BCC1中,∵C1F=CD=a,B1C1=CF=2a,
∴Rt△DCF≌Rt△FC1B1
∴∠CFD=∠C1B1F.∴∠B1FD=90°.∴B1F⊥FD.
又∵AD∩FD=D,AD,F(xiàn)D?平面AFD,
∴B1F⊥平面AFD.
(2)連EF,EC,設(shè)EC∩AF=M,連DM,
∵AE=CF=2a,AE∥CF,
∴四邊形AEFC為平行四邊形,
∴M為EC中點.又D為BC中點,
∴MD∥BE.又MD?平面ADF,BE?平面ADF,
∴BE∥平面ADF.

點評 本題考查了線面平行,線面垂直的判定,熟練掌握判定定理,構(gòu)造平行線或垂線是證明的關(guān)鍵.

練習冊系列答案
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