在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AC=AA1=3a,BC=2a,D是BC的中点,F是C1C上一点,且CF=2a.

1个回答

  • 解题思路:(1)证明B1F⊥平面ADF,只需证明B1F⊥AF,AD⊥B1F;

    (2)利用等体积,可求C点到平面AFD的距离;

    (3)当AE=2a时,BE∥平面ADF,再进行证明即可.

    (1)证明:∵AB=AC,D为BC中点∴AD⊥BC

    又在直三棱柱中,BB1⊥底面ABC,

    AD⊂底面ABC,

    ∴AD⊥BB1,∴AD⊥平面BCC1B1,…2′

    ∵B1F⊂平面BCC1B1

    ∴AD⊥B1F,在矩形BCC1B1中,C1F=CD=a,CF=C1B1=2a,

    ∴Rt△DCFRt≌△FC1B1,…5′

    ∴∠CFD=∠C1B1F,∴∠B1FD=90°,即B1F⊥FD

    ∵AD∩FD=D,∴B1F⊥平面AFD…6′

    (2)AD=2

    2a,且AD⊥平面BB1C1C

    ∴AD⊥DF,DF=

    5a

    ∴S△ADF=

    10a2,S△ACD=

    2a2

    ∵Vc-AFD=VF-ACD…15′

    ∴h=

    2

    5

    5a…9′

    (3)当AE=2a时,BE∥平面ADF.

    证明:连EF,EC,设EC∩AF=M,

    连DM,∵AE=CF=2a,

    ∴AEFC为矩形,

    ∴M为EC中点,∵D为BC中点,…13′

    ∴MD∥BE,∵MD⊂平面ADF,

    BE⊄平面ADF,∴BE∥平面ADF.…16′

    点评:

    本题考点: 直线与平面所成的角;直线与平面垂直的判定.

    考点点评: 本题考查线面平行、线面垂直,考查点面距离,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.