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1、试题题目:如图,在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E是棱BC的中点,点F..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2016-02-19 07:30:00

试题原文

如图,在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E是棱BC的中点,点F是棱CD上的动点。
(1)试确定点F的位置,使得D1E⊥平面AB1F;
(2)当D1E⊥平面AB1F时,求二面角C1-EF-A的大小(结果用反三角函数值表示)。

  试题来源:湖北省高考真题   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:直线与平面垂直的判定与性质



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
解:(1)连结A1B,则A1B是D1E在面ABB1A内的射影
∵AB1⊥A1B,
∴D1E⊥AB1
于是D1E⊥平面AB1FD1E⊥AF
连结DE,则DE是D1E在底面ABCD内的射影
∴D1E⊥AFDE⊥AF
∵ABCD是正方形,E是BC的中点
∴当且仅当F是CD的中点时,DE⊥AF,
即当点F是CD的中点时,D1E⊥平面AB1F。
(2)当D1E⊥平面AB1F时,由(1)知点F是CD的中点
又已知点E是BC的中点,连结EF,则EF∥BD
连结AC,设AC与EF交于点H,则CH⊥EF,连结C1H,
则CH是C1H在底面ABCD内的射影
C1H⊥EF,即∠C1HC是二面角C1-EF-C的平面角
在Rt△C1CH中,∵C1C=1,CH=AC=
∴tan∠C1HC=
∴∠C1HC=arctan,从而∠AHC1=
故二面角C1-EF-A的大小为
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“如图,在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E是棱BC的中点,点F..”的主要目的是检查您对于考点“高中直线与平面垂直的判定与性质”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中直线与平面垂直的判定与性质”。


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