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在长方体ABCD-A1B1C1D1中.底面ABCD是边长为的正方形.侧棱长为.E.F分别是AB1.CB1的中点.求证:平面D1EF⊥平面AB1C.

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 15:41:25分类:高中数学题库

在长方体ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD是边长为数学公式的正方形,侧棱长为数学公式,E、F分别是AB1、CB1的中点,求证:平面D1EF⊥平面AB1C.在线课程证明:如图,∵E、F分别是AB1、CB1的中点,
∴EF∥AC.
∵AB1=CB1,
O为AC的中点,
∴B1O⊥AC.
故B1O⊥EF.
在Rt△B1BO中,∵BB1=,BO=1,
∴∠BB1O=30°.从而∠OB1D1=60°,又B1D1=2,B1O1=OB1=1(O1为BO与EF的交点).
∴△D1B1O1是直角三角形,即B1O⊥D1O1.
∴B1O⊥平面D1EF.又B1O?平面ACB1,
∴平面D1EF⊥平面AB1C.
分析:欲证平面D1EF⊥平面AB1C,根据面面垂直的判定定理可知在平面AB1C内一直线与平面D1EF垂直,而B1O⊥EF,B1O⊥D1O1根据线面垂直的判定定理可知B1O⊥平面D1EF,满足定理条件.
点评:本小题主要考查平面与平面垂直的判定,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力,考查转化思想,属于基础题.