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(2014•湖北)如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,M,N分别是棱AB,AD,A1B1,A1

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/07/14 05:05:26
(2014•湖北)如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,M,N分别是棱AB,AD,A1B1,A1D1的中点,点P,Q分别在棱DD1,BB1上移动,且DP=BQ=λ(0<λ<2)
(Ⅰ)当λ=1时,证明:直线BC1∥平面EFPQ;
(Ⅱ)是否存在λ,使面EFPQ与面PQMN所成的二面角为直二面角?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.
(Ⅰ)证明:以D为原点,射线DA,DC,DD1分别为x,y,z轴的正半轴,建立坐标系,则B(2,2,0),C1(0,2,2),E(2,1,0),F(1,0,0),P(0,0,λ),


BC1=(-2,0,2),

FP=(-1,0,λ),

FE=(1,1,0)
λ=1时,

BC1=(-2,0,2),

FP=(-1,0,1),


BC1=2

FP,
∴BC1∥FP,
∵FP⊂平面EFPQ,BC1⊄平面EFPQ,
∴直线BC1∥平面EFPQ;
(Ⅱ)设平面EFPQ的一个法向量为

m=(x,y,z),则