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在正三角形ABC中.E.F分别是AB.AC边上的点.满足=.将△AEF沿EF折起到△A1EF的位置.使二面角A1-EF-B成直二面角.连接A1B.A1C. 求证:A1E⊥平面BEC.

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 15:21:39分类:高中数学题库

在正三角形ABC中,E、F分别是AB、AC边上的点,满足数学公式=数学公式(如图1).将△AEF沿EF折起到△A1EF的位置,使二面角A1-EF-B成直二面角,连接A1B、A1C. (如图2)求证:A1E⊥平面BEC.在线课程证明:不妨设正三角形ABC的边长为3,则
在图1中,取BE中点D,连接DF,
则∵,
∴AE=1,AF=2而∠A=60°,∴EF⊥AE
∴在图2中有A1E⊥EF,BE⊥EF,
∴∠A1EB为二面角A1-EF-B的平面角
∵二面角A1-EF-B为直二面角,∴A1E⊥BE
又∵BE∩EF=E,∴A1E⊥平面BEC.
分析:不妨设正三角形ABC的边长为3,在图1中取BE中点D,连接DF,根据,求出AE=1,AF=2而∠A=60°,EF⊥AE,在图2中有A1E⊥EF,BE⊥EF,根据二面角的平面角的定义可知∠A1EB为二面角A1-EF-B的平面角,而二面角A1-EF-B为直二面角,则A1E⊥BE
又BE∩EF=E,满足线面垂直的判定定理,则A1E⊥平面BEC.
点评:本题主要考查了直线与平面垂直的判定,以及二面角的应用等有关知识,同时考查了空间想象能力、推理论证能力,属于中档题.