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  • 如圖,已知ABCD-A1B1C1D1是棱長(zhǎng)為3的正方體,點(diǎn)E在AA1上,點(diǎn)F在CC1上,且AE=FC1=1. (1)求證:E,B,F(xiàn),D1四點(diǎn)共面; (2)若點(diǎn)G在BC上,BG=2/3,點(diǎn)M在BB1上,GM⊥BF,垂足為H,求證:EM⊥面B

    如圖,已知ABCD-A1B1C1D1是棱長(zhǎng)為3的正方體,點(diǎn)E在AA1上,點(diǎn)F在CC1上,且AE=FC1=1.

    (1)求證:E,B,F(xiàn),D1四點(diǎn)共面;
    (2)若點(diǎn)G在BC上,BG=
    2
    3
    ,點(diǎn)M在BB1上,GM⊥BF,垂足為H,求證:EM⊥面BCC1B1;
    (3)用θ表示截面EBFD1和面BCC1B1所成銳二面角大小,求tanθ.
    數(shù)學(xué)人氣:727 ℃時(shí)間:2019-11-25 13:39:56
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)證明:在DD1上取一點(diǎn)N使得DN=1,
    連接CN,EN,顯然四邊形CFD1N是平行四邊形,所以D1F∥CN,
    同理四邊形DNEA是平行四邊形,所以EN∥AD,且EN=AD,又
    BC∥AD,且AD=BC,所以EN∥BC,EN=BC,所以四邊形CNEB是平行四邊形,所以
    CN∥BE,所以D1F∥BE,所以E,B,F(xiàn),D1四點(diǎn)共面;
    (2)因?yàn)镚M⊥BF所以△BCF∽△MBG,
    所以
    MB
    BC
    BG
    CF
    ,即
    MB
    3
    2
    3
    2
    ,所以MB=1,因?yàn)锳E=1,
    所以四邊形ABME是矩形,所以EM⊥BB1又平面ABB1A1⊥平面BCC1B1
    ,且EM在平面ABB1A1內(nèi),所以EM⊥面BCC1B1;
    (3)EM⊥面BCC1B1,所以EM⊥BF,EM⊥MH,GM⊥BF,
    所以∠MHE就是截面EBFD1和面BCC1B1所成銳二面角的平面角,
    ∠EMH=90°,所以tanθ=
    ME
    MH
    ,ME=AB=3,△BCF∽△MHB,
    所以3:MH=BF:1,BF=
    22+32
    13

    所以MH=
    3
    13
    ,所以tanθ=
    ME
    MH
    =
    13
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