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.