如图:已知直三棱柱ABC—A1B1C1,AB=AC,F为棱BB1上一点,BF∶FB1=2∶1,BF=BC=2a。
(I)若D为BC的中点,E为AD上不同于A、D的任意一点,证明EF⊥FC1;
(II)试问:若AB=2a,在线段AD上的E点能否使EF与平面BB1C1C成60°角,为什么?证明你的结论
如图:已知直三棱柱ABC—A1B1C1,AB=AC,F为棱BB1上一点,BF∶FB1=2∶1,BF=BC=2a。
(I)若D为BC的中点,E为AD上不同于A、D的任意一点,证明EF⊥FC1;
(II)试问:若AB=2a,在线段AD上的E点能否使EF与平面BB1C1C成60°角,为什么?证明你的结论
(Ⅰ)证明见解析(Ⅱ)60°
(I)连结DF,DC ∵三棱柱ABC—A1B1C1是直三棱柱,
∴CC1⊥平面ABC,∴平面BB1C1C⊥平面ABC
∵AB=AC,D为BC的中点,∴AD⊥BC,AD⊥平面BB1C1C 3'
∴DF为EF在平面BB1C1C上的射影,
在△DFC1中,∵DF2=BF2+BD2=5a2,=
+DC2=10a2,
=B1F2+
=5a2, ∴
=DF2+
,∴DF⊥FC1
FC1⊥EF
(II)∵AD⊥平面BB1C1C,∴∠DFE是EF与平面BB1C1C所成的角
在△EDF中,若∠EFD=60°,则ED=DFtg60°=·
=
,
∴>
,∴E在DA的延长线上,而不在线段AD上
故线段AD上的E点不能使EF与平面BB1C1C成60°角。