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10.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是BB1,CD的中点,求证D1F⊥平面ADE.

分析 不妨设已知正方体的棱长为1个单位长度,建立空间直角坐标系D-xyz,利用向量数量积为0,证明线线垂直,从而证明线面垂直.

解答 证明:不妨设已知正方体的棱长为1个单位长度,如图所示,建立空间直角坐标系D-xyz,
则$\overrightarrow{AD}=(-1,0,0)$,$\overrightarrow{{D_1}F}=(0,\frac{1}{2},-1)$,$\overrightarrow{AD}•\overrightarrow{{D_1}F}=(-1,0,0)•(0,\frac{1}{2},-1)=0$,∴D1F⊥AD,
又$\overrightarrow{AE}=(0,1,\frac{1}{2})$,$\overrightarrow{AE}•\overrightarrow{{D_1}F}=(0,1,\frac{1}{2})•(0,\frac{1}{2},-1)=0$,
∴D1F⊥AE,AD∩AE=A,所以,D1F⊥平面ADE.

点评 本题考查了空间线面位置关系,考查了向量法证明线面垂直,属于中档题.

练习册系列答案
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