如图所示,已知正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面边长为22,侧棱长为4,点E、F分别是棱AB、BC的中点,EF与BD

2025-06-26 19:26:56
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证明:(Ⅰ)连结AD1
∵ABCD-A1B1C1D1 是正四棱柱,
∴AA1⊥平面ABCD.
∴平面ADD1A1⊥平面ABCD.
又AB⊥AD,
∴AB⊥平面ADD1A1
∴AB⊥AD1
由已知AD=2

2
,DD1=4,
∴AD1=
AD2+DD12
=2
6

而AE=
2

∴tan∠ADE1=
AD1
AE
=2
3

∵CD∥AB.
∴DC与D1E所成的角就是AB与D1E所成的角,即∠D1EA.
∴直线DC与D1E所成的角为arctan2
3

(Ⅱ)连结AC,由已知,EF∥AC,AC⊥BD.
∴EF⊥BD.
又BB1⊥EF,且BD∩B1B=B.
∴EF⊥平面BDD1B1
∵EF?平面EFB1
∴平面B1EF⊥平面BDD1B1