如图,在直角梯形ABEF中,将DCEF沿CD折起,使∠FDA=60°,得到一个空间几何体.
(1)求证:BE∥平面ADF;
(2)求证:AF⊥平面ABCD.
网友回答
解:(1)由已知条件可知BC∥AD,CE∥DF,折叠之后平行关系不变
又因为BC?平面ADF,AD?平面ADF,所以BC∥平面ADF;同理CE∥平面ADF.
又∵BC∩CE=C,BC,CE?平面BCE,
∴平面BCE∥平面ADF.
∴BE∥平面ADF.
(2)由于∠FDA=60°,FD=2,AD=1,
∴AF2=FD2+AD2-2×FD×AD×cos∠FDA=4+1-2×
即AF=
∴AF2+AD2=FD2,∴AF⊥AD.
又∵DC⊥FD,DC⊥AD,AD∩FD=D
AD,DF?平面ADF
∴DC⊥平面ADE,AF?平面ADF,
∴DC⊥AF,
∵AD∩DC=D,AD,DC?平面ABCD.
∴AF⊥平面ABCD.
解析分析:(1)根据BC∥AD,CE∥DF,折叠之后平行关系不变,又因为BC?平面ADF,AD?平面ADF,所以BC∥平面ADF;同理CE∥平面ADF,又BC∩CE=C,BC,CE?平面BCE,根据面面平行的判定定理可知平面BCE∥平面ADF,再根据面面平行的性质可知BE∥平面ADF.(2)由于∠FDA=60°,FD=2,AD=1,根据余弦定理求出AF,而AF2+AD2=FD2,满足勾股定理则AF⊥AD,又DC⊥FD,DC⊥AD,AD∩FD=D;AD,DF?平面ADF,从而DC⊥平面ADE,AF?平面ADF,则DC⊥AF,AD∩DC=D,AD,DC?平面ABCD,根据线面垂直的判定定理可知AF⊥平面ABCD.
点评:本题主要考查了直线与平面平行的判定,以及直线与平面垂直的判定,同时考查了化归与转化的数学思想方法,以及推理论证能力和运算求解能力,属于中档题.