如图,△ABC是正三角形,AE和CD都垂直于平面ABC,且AE=AB=2a,CD=a,F是BE的中点.
求证:(1)DF∥平面ABC;
(2)AF⊥BD.
[解析] (1)取AB的中点G,连接FG、CG,可得FG∥AE,FG=AE.
又∵CD=AE,
∴FG∥CD,FG=CD.
∵FG⊥平面ABC,
∴四边形CDFG是矩形,DF∥CG,
又CG平面ABC,DF⃘平面ABC,
∴DF∥平面ABC.
(2)由(1)知CG⊥GF,又CG⊥AB,
∴CG⊥平面ABE,
∴CG⊥AF,DF∥CG,
∴AF⊥DF
在Rt△ABE中,AE=AB,F为BE中点,
AF⊥BE,∴AF⊥平面BDF,
∴AF⊥BD.
(2)AF⊥BD.
[解析] (1)取AB的中点G,连接FG、CG,可得FG∥AE,FG=AE.
∵CD⊥平面ABC,AE⊥平面ABC,∴CD∥AE.
又∵CD=AE,
∴FG∥CD,FG=CD.
∵FG⊥平面ABC,
∴四边形CDFG是矩形,DF∥CG,
又CG平面ABC,DF⃘平面ABC,
∴DF∥平面ABC.
(2)由(1)知CG⊥GF,又CG⊥AB,
∴CG⊥平面ABE,
∴CG⊥AF,DF∥CG,
∴AF⊥DF
在Rt△ABE中,AE=AB,F为BE中点,
AF⊥BE,∴AF⊥平面BDF,
∴AF⊥BD.