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在正方体ABCD-A1B1C1D1中,棱长为1,E,F分别为棱BB1和DD1的中点.

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/08/17 15:47:14
在正方体ABCD-A1B1C1D1中,棱长为1,E,F分别为棱BB1和DD1的中点.
(1)求证:平面B1FC1∥平面ADE;
(2)求四面体A1-FEA的体积.
(3)若G是C1D1上靠近C1的四等分点,动点H在底面ABCD内,且AH=
1
2
在正方体ABCD-A1B1C1D1中,棱长为1,E,F分别为棱BB1和DD1的中点.
(1)∵E,F分别为棱BB1和DD1的中点,∴FD∥B1E,FD=B1E,
∴四边形FDEB1为平行四边形,∴DF∥FB1,DF⊂平面ADE,FB1⊄平面ADE,
∴FB1∥平面ADE,
又AD∥B1C1,AD⊂平面ADE,B1C1⊄平面ADE,∴B1C1∥平面ADE,
又FB1∩B1C1=B1,∴平面B1FC1∥平面ADE;
(2)连接EF、AF、A1F,A1E,
∴VA1−AEF=VE−A1AF=
1

1
2×AA1×AD×AB=
1
6×1×1×1=
1
6;
(3)∵AH=
1
2,动点H在底面ABCD内,∴点H的轨迹为
1
4圆弧,
过G作GM⊥CD,垂足为M,∵MH≥MA-AH=
(
3
4)2+12-
1
2=
3
4,
又GH=
GH2+MH2≥
12+(
3
4)2=
5
4.
∴GH长度的最小值为
5
4.