如图 $ 1 $,在 ${ \mathrm {Rt} }\triangle ABC$ 中,$\angle C = 90^\circ $,$D$,$E$ 分别是 $AC$,$AB$ 的中点,点 $F$ 为线段 $CD$ 上的一点,将 $\triangle ADE$ 沿 $DE$ 折起到 $\triangle {A_1}DE$ 的位置,使 ${A_1}F \perp CD$,如图 $ 2 $.

【难度】
【出处】
2012年高考北京卷(文)
【标注】
-
求证:$DE\parallel $ 平面 ${A_1}CB$;标注答案略解析因为 $ D$,$E $ 分别为 $ AC$,$AB $ 的中点,所以 $ DE\parallel BC $.
又因为 $ DE\not\subset $ 平面 $ A_1CB $,$ BC\subset $ 平面 $ A_1CB $,所以 $ DE\parallel $ 平面 $ A_1CB $. -
求证:${A_1}F \perp BE$;标注答案略解析由已知得 $ AC\perp BC $ 且 $ DE\parallel BC $,
所以 $ DE\perp AC $.
所以 $ DE\perp A_1D$,$DE\perp CD $.
所以 $ DE\perp $ 平面 $ A_1DC $.
而 $ A_1F \subset$ 平面 $ A_1DC $,
所以 $ DE\perp A_1F $.
又因为 $ A_1F\perp CD $,
所以 $ A_1F\perp $ 平面 $ BCDE $.
所以 $ A_1F\perp BE $. -
线段 ${A_1}B$ 上是否存在点 $Q$,使 ${A_1}C \perp $ 平面 $DEQ$?说明理由.标注答案线段 $ A_1B $ 上存在点 $ Q $,使 $ A_1C\perp $ 平面 $ DEQ $.理由略解析线段 $ A_1B $ 上存在点 $ Q $,使 $ A_1C\perp $ 平面 $ DEQ $.
理由如下:
如图,分别取 $ A_1C$,$A_1B $ 的中点 $ P$,$Q $,则 $ PQ\parallel BC $.又因为 $ DE\parallel BC $,
所以 $ DE\parallel PQ $.
所以平面 $ DEQ $ 即为平面 $ DEP $.
由(2)知,$ DE\perp $ 平面 $ A_1DC $,
所以 $ DE\perp A_1C $.
又因为 $ P $ 是等腰三角形 $ DA_1C $ 底边 $ A_1C $ 的中点,
所以 $ A_1C\perp DP $.
所以 $ A_1C\perp $ 平面 $ DEP $.
从而 $ A_1C\perp $ 平面 $ DEQ $.
故线段 $ A_1B $ 上存在点 $ Q $,使得 $ A_1C\perp $ 平面 $ DEQ $.
题目
问题1
答案1
解析1
备注1
问题2
答案2
解析2
备注2
问题3
答案3
解析3
备注3