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一道数学立体几何如图所示,在正方体中,E为AB的中点,若F在AA1上运动时(F与A、A1不重合),求当半平面D1EF与半

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/18 00:15:14
一道数学立体几何
如图所示,在正方体中,E为AB的中点,若F在AA1上运动时(F与A、A1不重合),
求当半平面D1EF与半平面ADE成π/4的角时,线段A1F与FA的比.
不要用空间向量 我需要详解
【1】不妨设正方体棱长=2.
设线段EF在平面CDD1C1内的射影为E1F1.易知,EF‖E1F1.
在平面CDD1C1内,过点D1作D1G‖E1F1,交DC的延长线于点G.
连接EG.由题设可知,二面角D—EG—D1的大小为45º.
在平面AC内,作DH⊥CE于点H,连接D1H.
易知,∠D1HD=45º. ∴DH=DD1=AD=2..
∴Rt⊿ADE≌Rt⊿HDE.
∴EH=AE=1.
在平面AC内,过点G作GK⊥AE,交AE的延长线于点K.
易知,Rt⊿KEG≌Rt⊿HGD.
【2】可设AF=DF1=x,由⊿DE1F1∽⊿DGD1可知,DG=EG=2/x.
∴在Rt⊿HDG中,DH=2,HG=(2/x)-1,DG=2/x.
∴由勾股定理可知,x=AF=4/5.A1F=2-(4/5)=6/5.
∴A1F∶FA=(6/5) ∶(4/5)=3∶2.