如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F、G分别为CC1、B1C1、DD1的中点,O为BF与B1E的交点,(1)证明:BF

2025-05-17 08:36:00
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(1)证明:因为 BB1=B1C1,B1F=C1E,BF=B1E
所以△BB1F≌△B1C1E
从而∠C1EB1=∠BFB1
在Rt△B1C1E中∠C1EB1+∠C1B1E=90°
故∠BFB1+∠C1B1E=90°从而∠FOB1=90°
即BF⊥B1E…(2分)
又因为DC⊥平面BCC1B1,GE∥DC
所以GE⊥平面BCC1B1…(4分)
又因为BF?平面BCC1B1
故BF⊥GE
又因为B1E∩GE=E
所以BF⊥平面A1B1EG…(6分)
(2)解:如右图,连接A1O         
由(1)知,BO⊥平面A1B1EG
故∠BA1O即为直线A1B与平面A1B1EG所成角…(8分)
设正方体的棱长为1,则A1B=

2
BF=
1+(
1
2
)
2
5
2

在Rt△BB1F中,有
BB1
BO
BF
BB1
故 BO=
BB12
BF
=
1
5
2
=
2
5
…(10分)
所以