作业帮 > 综合 > 作业

(2013•南充一模)如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为棱C1D1上的动点,F为棱BC的中点.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/25 01:04:16
(2013•南充一模)如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为棱C1D1上的动点,F为棱BC的中点.
(1)求证:直线AE⊥DA1
(2)求直线DF与平面A1B1CD所成角的正弦值
(3)若E为C1D1的中点,在线段AA1求一点G,使得直线AE⊥平面DFG.
证明:(1)∵A1D⊥D1A,D1A⊥D1E,∴A1D⊥平面D1AE,∵AE⊂平面D1AE,∴A1D⊥AE
(2)设正方体的棱长为2,取CC1的中点M,连接FM交CB1与O,则FO=

2
2
∵C1B⊥B1C,C1B⊥CD∴C1B⊥平面A1B1CD,∵FM∥C1B,∴FM⊥平面A1B1CD
∴∠FDO就是直线DF与平面A1B1CD所成角
在三角形FDO中,sin∠FDO=
FO
FD=

2
2

5=

10
10
(3)存在,G点即为A1点,由(1)可证得AE⊥DA1,取CD的中点H,由DF⊥AH,DF⊥EH
AH∩EH=H,得DF⊥平面AHE,∴DF⊥AE
∵DFA1D=D,∴AE⊥平面DFG