问题 解答题
在棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别为棱AB和BC的中点,EF与BD交于点G.
(1)求二面角B1-EF-B的正切值;
(2)M为棱BB1上的一点,当
B1M
MB
的值为多少时能使D1M⊥平面EFB1?试给出证明.
答案

(1)在底面ABCD中,∵AC⊥BD,EFAC,∴BG⊥EF,连接B1G.

又∵BB1⊥ABCD,∴B1G⊥EF.

则∠B1GB是二面角B1-EF-B的平面角,BG=

1
4
BD=
2
4
a,

tan∠B1GB=

B1B
BG
=2
2

(2)当

B1M
MB
=1时满足题意.

证明:D1A1⊥面AB1,知D1M在面AB1的射影是A1M,

∵△A1MB≌△B1EB,∴A1M⊥B1E,即D1M⊥B1E.

因为DD1⊥平面ABCD,所以BD为D1M在平面ABCD内射影,

连接AC,因为E、F为中点,所以ACEF,

又因为BD⊥EF,所以D1M⊥EF.又因为B1E∩EF=E.

∴D1M⊥平面EFB1

单项选择题 A1/A2型题
选择题