正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为a,E,F是线段AD1,DB上的点,且AE=BF.(1)求证:EF∥平面CD1.(2)求异面直线BD与B1C1.

问题描述:

正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为a,E,F是线段AD1,DB上的点,且AE=BF.

(1)求证:EF∥平面CD1
(2)求异面直线BD与B1C1

(1)证明:作EH⊥DD1于H,FG⊥CD于G,连接HG.
∵AD1=BD,AE=BF,∴ED1=FD,
又∠EHD1=∠FGD=90°,∠ED1H=∠FDG=45°,
∴△EHD1≌△FGD,EH=FG,
又∵EH∥AD∥FG,
∴四边形EFGH是平行四边形,
∴EF∥HG,
∵EF⊄平面CD1.HG⊂平面CD1
∴EF∥平面CD1
(2)∵BC∥B1C1
∴∠CDB即为异面直线BD与B1C1所成的角.
∵∠CDB=45°.
∴异面直线BD与B1C1所成的角为45°.
答案解析:(1)作EH⊥DD1于H,FG⊥CD于G,连接HG.可以证明四边形EFGH是平行四边形,再利用线面平行的判定定理即可得出.
(2)由于BC∥B1C1,可得∠CDB即为异面直线BD与B1C1所成的角.
考试点:异面直线及其所成的角;直线与平面平行的判定.
知识点:本题考查了平行四边形的判定与性质定理、线面平行的判定定理、异面直线所成的角、正方体的性质,考查了推理能力,属于基础题.