如图,在正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,已知AB=2,AA1=5,E、F分别为D1D、B1B上的点,且DE=B1F=1.(Ⅰ)求证:BE⊥平面ACF;(Ⅱ)求点

发布时间:2020-07-31 17:56:04

如图,在正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,已知AB=2,AA1=5,
E、F分别为D1D、B1B上的点,且DE=B1F=1.
(Ⅰ)求证:BE⊥平面ACF;
(Ⅱ)求点E到平面ACF的距离.

网友回答

解:(Ⅰ)如图,以D为原点,DA、DC、DD1所在直线分别为x、y、z轴
建立空间直角坐标系,则D(0,0,0),A(2,0,0),B(2,2,0),
C(0,2,0),D1(0,0,5),E(0,0,1),F(2,2,4)
∴=(-2,2,0),=(0,2,4),
=(-2,-2,1),=(-2,0,1).???

∴BE⊥AC,BE⊥AF,且AC∩AF=A
∴BE⊥平面ACF
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,为平面ACF的一个法向量????
∴向量在上的射影长即为E到平面ACF的距离,设为d
于是?d==
故点E到平面ACF的距离

解析分析:(I)以D为原点,DA、DC、DD1所在直线分别为x、y、z轴建立空间直角坐标系,写出要用的点的坐标,要证明线与面垂直,只要证明这条直线与平面上的两条直线垂直.(II)为平面ACF的一个法向量,向量在上的射影长即为E到平面ACF的距离,根据点到面的距离公式得到结果.

点评:本题是一个立体几何的综合题目,题目的第一问,用空间向量来证明,实际上若不是为了后一问应用方便,可以采用几何法来证明.
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