如图,棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别是B1C1、C1D1的中点,(1)求证:E、F、B、D四点共面;

2024-11-06 18:34:24
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回答1:

解答:(1)证明:如答图所示,连接B1D1
在△C1B1D1中,C1E=EB1,C1F=FD1
∴EF∥B1D1,且EF=

1
2
B1D1
又A1A
B1B,A1A
D1D,∴B1B
D1D,
∴四边形BB1D1D是平行四边形.
∴B1D1∥BD,EF∥BD,
∴E、F、D、B四点共面
(2)由AB=a,知BD=B1D1=
2
a,EF=
2
2
a,
DF=BE=
B
B
+B1E2
=
a2+(
a
2
)
2
5
2
a

过F作FH⊥DB于H,则DH=
DB?EF
2
2
4
a

∴FH=
DF2?DH2
5
4
a2?
2
16
a2
18
16
a2
3
2
4
a

四边形的面积为SEFBD
1
2
(EF+BD)×FH=
1
2
(
2
2
a+
2
a)×
3
2
4
a
=
1
2
×
3
2
2
×
3
2
4
a2
9
8
a2