作业帮 > 数学 > 作业

如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,侧面的对角线AB1、BC1上分别有两点E、F,且B1E=C1F,求证EF∥平面

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/08/05 02:03:41
如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,侧面的对角线AB1、BC1上分别有两点E、F,且B1E=C1F,求证EF∥平面ABCD
如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,侧面的对角线AB1、BC1上分别有两点E、F,且B1E=C1F,求证EF∥平面
法一:分别过E、F作EM⊥AB于点M,FN⊥BC于点N,连接MN.
∵BB1⊥平面ABCD,
∴BB1⊥AB,BB1⊥BC.
∴EM∥BB1,FN∥BB1.∴EM∥FN.
又B1E=C1F,∴EM=FN.
故四边形MNFE是平行四边形.
∴EF∥MN.又MN在平面ABCD中,
∴EF∥平面ABCD.
证法二:过E作EG∥AB交BB1于点G,连接GF,则 B1EB1A= B1GB1B.
∵B1E=C1F,B1A=C1B,∴ C1FC1B= B1GB1B.
∴FG∥B1C1∥BC.
又∵EG∩FG=G,AB∩BC=B,
∴平面EFG∥平面ABCD.而EF在平面EFG中,
∴EF∥平面ABCD.
再问: 又B1E=C1F,∴EM=FN. 故四边形MNFE是平行四边形. EM=FN和B1E=C1F相等有什么关系
再答: 证法一:根据直线与平面平行的判定定理可知:如果不在一个平面内的一条直线和平面内的一条直线平行,那么直线和这个平面平行.故只需在平面ABCD中找到与EF平行的直线即可. 证法二:证明一条直线与一个平面平行,除了可以根据直线与平面平行的判定定理以外,通常还可以通过平面与平面平行进行转化,比如过E作EG∥AB交BB1于点G,连接GF,根据三角形相似比可知:平面EFG∥平面ABCD.而EF在平面EFG中,故可以证得:EF∥平面ABCD.
再问: 这些我知道,但是EM=FN为什么就B1E=C1F呢
再答: 题目有B1E=C1F ∴EM∥BB1,FN∥BB1.∴EM∥FN. 又B1E=C1F,∴EM=FN.