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如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,D,E分别是AC,AB上的中点,

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/11 03:20:17
如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,D,E分别是AC,AB上的中点,
将△ADE沿DE折起到△A1DE的位置,作A1F⊥CD,垂足为F,如图2.
(1)求证:DE∥平面A1CB;
(2)求证:A1F⊥BE;
(3)若∠A=45°,AC=2,在线段CD上是否存在点F,使得二面角A1-BE-F为45°.若存在,则指出点F的位置,若不存在,请说明理由.
证明:(1)∵D,E分别是AC,AB上的中点
∴DE∥BC
又∵DE⊄平面A1CB,BC⊂平面A1CB;
∴DE∥平面A1CB;
(2)∵在Rt△ABC中,∠C=90°,
∴AC⊥BC
又由DE∥BC
∴AC⊥DE
即DE⊥A1D,DE⊥CD
又∵A1D∩CD=D,A1D,CD⊂平面A1DC
∴DE⊥平面A1DC
又∵A1F⊂平面A1DC
∴DE⊥A1F
又∵A1F⊥CD,CD∩DE=D,CD,DE⊂平面BCDE;
∴A1F⊥平面BCDE
又∵BE⊂平面BCDE
∴A1F⊥BE;
(3)过F作FG垂直BE交BE于点G,高DF=x,
∵∠A=45°,AC=2,二面角A1-BE-F为45°.
则A1F=
1−x2,FG=
1+x
2
∵A1F=FG

1−x2=
1+x
2
解x=
1
3
∴AC上存在点F,点F在距离C点距离为
2
3处