Question

如图所示，正方体ABCD-A₁B₁C₁D₁中，EF是异面直线，AC和A₁D的公垂线，则EF和BD₁的关系是

1. A.
   相交但不垂直
2. B.
   垂直
3. C.
   异面
4. D.
   平行

Answer 1

D
分析：建立以D₁为原点的空间直角坐标系D₁-xyz，设正方形的边长为1，利用向量法，我们易求出BD₁与A₁D和AC都垂直，根据共垂线的性质，可以得到两条线段平行．
解答：建立以D₁为原点的空间直角坐标系D₁-xyz，且设正方形的边长为1
所以就有D₁（0，0，0），B（1，1，0），A₁（1，0，0），D（0，0，1），A（1，0，1），C（0，1，1）
所以 =（-1，0，1），=（-1，1，0），=（-1，-1，1）
所以 •=-1+1=0 所以A₁D⊥BD₁，
•=1-1=0 所以AC⊥BD₁，
所以BD₁与A₁D和AC都垂直
又∵EF是AC、A₁D的公垂线，
∴BD₁∥EF
故选D
点评：本题考查空间中直线与直线之间的位置关系，其中建立空间坐标系，借助向量分析直线与直线之间的位置关系是解答本题的关键，这样降低了题目的难度，把纯理论的东西用数字的运算来解决．