如图所示,已知直三棱柱ABC—A 1 B 1 C 1 中,△ABC为等腰直角三角形,

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  • 证明略

    方法一 如图建立空间直角坐标系A—xyz,

    令AB=AA 1=4,

    则A(0,0,0),E(0,4,2),F(2,2,0),B(4,0,0),B 1(4,0,4).

    (1)取AB中点为N,则N(2,0,0),C(0,4,0),D(2,0,2), 3分

    =(-2,4,0),

    =(-2,4,0),

    =

    , 4分

    ∴DE∥NC,又NC

    平面ABC,DE

    平面ABC.

    故DE∥平面ABC. 6分

    (2)

    =(-2,2,-4),

    =(2,-2,-2),

    =(2,2,0).

    ·

    =(-2)×2+2×(-2)+(-4)×(-2)=0,

    ,∴B 1F⊥EF, 10分

    ·

    =(-2)×2+2×2+(-4)×0=0.

    ,即B 1F⊥AF, 12分

    又∵AF∩FE=F,∴B 1F⊥平面AEF. 14分

    方法二 (1)连接A 1B、A 1E,并延长A 1E交AC的延长线于点P,连接BP.由E为C 1C的中点且A 1C 1∥CP,可证A 1E=EP.

    ∵D、E分别是A 1B、A 1P的中点,

    所以DE∥BP. 4分

    又∵BP

    平面ABC,

    DE

    平面ABC,

    ∴DE∥平面ABC. 6分

    (2)∵△ABC为等腰三角形,F为BC的中点,

    ∴BC⊥AF, 8分

    又∵B 1B⊥AF,B 1B∩BC=B,∴AF⊥平面B 1BF,

    而B 1F

    平面B 1BF,

    ∴AF⊥B 1F. 10分

    设AB=A 1A=a,

    则B 1F 2=

    a 2,EF 2=

    a 2

    B 1E 2=

    a 2

    ∴B 1F 2+EF 2=B 1E 2,B 1F⊥FE. 12分

    又AF∩FE=F,综上知B 1F⊥平面AEF. 14分