题目

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 答案:(Ⅰ)证明见解析(Ⅱ)60° 解析:(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。
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