一保高考,全练题型做到高考达标
1.(2019·海安检测)如图,在长方体ABCDA1B1C1D1中,AA1=AD=1,E为CD的中点.
(1)求证:B1E⊥AD1;
(2)在棱AA1上是否存在一点P,使得DP∥平面B1AE?若存在,求AP的长;若不存在,说明理由.
(3)若二面角AB1EA1的大小为30°,求AB的长.
解:(1)证明:以A为坐标原点,,,的方向分别为x轴,y轴,z轴的正方向建立如图所示的空间直角坐标系.设AB=a,则A(0,0,0),D(0,1,0),D1(0,1,1),E,B1(a,0,1),
故=(0,1,1),=.
∵·=0+1-1=0,∴⊥,即B1E⊥AD1.
(2)假设在棱AA1上存在一点P(0,0,z0),使得DP∥平面B1AE,此时=(0,-1,z0).
由(1)知,=(a,0,1),=.
设平面B1AE的法向量为n=(x,y,z).
则即
取x=1,得平面B1AE的一个法向量n=.
要使DP∥平面B1AE,只要n⊥,即-az0=0,
解得z0=.
又∵DP⊄平面B1AE,
∴在棱AA1上存在一点P,满足DP∥平面B1AE,