A是△BCD平面外的一点,E、F分别是BC、AD的中点, (1)求证:直线EF与BD是异面直线; (2)若AC⊥BD,AC=BD,求EF与BD所成的角.
问题描述:
A是△BCD平面外的一点,E、F分别是BC、AD的中点,
(1)求证:直线EF与BD是异面直线;
(2)若AC⊥BD,AC=BD,求EF与BD所成的角.
答
(1)证明:用反证法.设EF与BD不是异面直线,
则EF与BD共面,从而DF与BE共面,即AD与BC共面,
所以A、B、C、D在同一平面内,
这与A是△BCD平面外的一点相矛盾.
故直线EF与BD是异面直线.
(2)取CD的中点G,连接EG、FG,由于E、F分别是BC、AD的中点,
则EG平行且等于
BD,FG平行且等于1 2
AC,1 2
所以相交直线EF与EG所成的锐角或直角即为异面直线EF与BD所成的角.
由AC⊥BD,AC=BD,可得EG⊥GF,EG=GF.故等腰Rt△EGF中,有∠FEG=45°,
即异面直线EF与BD所成的角为45°.