在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是CC1的中点,F是AC,BD的交点,求证A1F垂直平面BED

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/04 09:08:43
在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是CC1的中点,F是AC,BD的交点,求证A1F垂直平面BED

在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是CC1的中点,F是AC,BD的交点,求证A1F垂直平面BED
在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是CC1的中点,F是AC,BD的交点,求证A1F垂直平面BED

在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是CC1的中点,F是AC,BD的交点,求证A1F垂直平面BED
要证A1F垂直平面BED,只要证A1F垂直平面BED内的两条相交直线即可.连
A1F,FE,A1E,现在来证明A1F垂直BD,A1F垂直EF.
设正方体楞长为1.则AC=根号2,AF=根号2/2,因为三角形AA1F是直角三角形,由勾股定理求得A1F=根号6/2,而A1B=根号2,BF=根号2/2,所以 A1B^2=BF^2+A1F^2,
即三角形A1BF是直角三角形且A1F垂直BF.
同样由勾股定理,A1E^2=A1C1^2+EC1^2=2+1/4=9/4,EF^2=CE^2+CF^2=3/4
所以A1E^2=EF^2+A1F^2,三角形A1EF是直角三角形且A1F垂直EF.
综上,A1F垂直平面BED内的两条相交直线BD和EF,所以A1F垂直平面BED.