您现在的位置是:首页 > 学科知识查询 > 高中数学题库

如图所示.正方体ABCD-A1B1C1D1中.EF是异面直线.AC和A1D的公垂线.则EF和BD1的关系是A.相交但不垂直B.垂直C.异面D.平行

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 15:20:42分类:高中数学题库

如图所示,正方体ABCD-A1B1C1D1中,EF是异面直线,AC和A1D的公垂线,则EF和BD1的关系是
A.相交但不垂直B.垂直C.异面D.平行在线课程D
分析:建立以D1为原点的空间直角坐标系D1-xyz,设正方形的边长为1,利用向量法,我们易求出BD1与A1D和AC都垂直,根据共垂线的性质,可以得到两条线段平行.
解答:建立以D1为原点的空间直角坐标系D1-xyz,且设正方形的边长为1
所以就有D1(0,0,0),B(1,1,0),A1(1,0,0),D(0,0,1),A(1,0,1),C(0,1,1)
所以 =(-1,0,1),=(-1,1,0),=(-1,-1,1)
所以 •=-1+1=0 所以A1D⊥BD1,
•=1-1=0 所以AC⊥BD1,
所以BD1与A1D和AC都垂直
又∵EF是AC、A1D的公垂线,
∴BD1∥EF
故选D
点评:本题考查空间中直线与直线之间的位置关系,其中建立空间坐标系,借助向量分析直线与直线之间的位置关系是解答本题的关键,这样降低了题目的难度,把纯理论的东西用数字的运算来解决.