在正方体ABCD-A1B1C1D1中,AP=B1Q,N是PQ的中点,M是正方形ABB1A1的中心,求证:MN‖平面B1D1 和 MN‖A1C1.

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/04 04:52:09
在正方体ABCD-A1B1C1D1中,AP=B1Q,N是PQ的中点,M是正方形ABB1A1的中心,求证:MN‖平面B1D1 和 MN‖A1C1.

在正方体ABCD-A1B1C1D1中,AP=B1Q,N是PQ的中点,M是正方形ABB1A1的中心,求证:MN‖平面B1D1 和 MN‖A1C1.
在正方体ABCD-A1B1C1D1中,AP=B1Q,N是PQ的中点,M是正方形ABB1A1的中心,
求证:MN‖平面B1D1 和 MN‖A1C1.

在正方体ABCD-A1B1C1D1中,AP=B1Q,N是PQ的中点,M是正方形ABB1A1的中心,求证:MN‖平面B1D1 和 MN‖A1C1.
证明:如图
(1)连结PM交A1B1于E,连结AB1,则必过M.
在△APM和△B1EM中,
∠PAM=∠EB1M
∠AMP=∠B1ME
AM=MB1
∴ △APM≌△B1EM
∴ AP=EB1,PM=ME,
即M为PE的中点,
又N为PQ的中点,
∴ MN∥EQ,而EQ面B1D1,
∴ MN∥平面B1D1.
(2)∵ EQ∥A1C1,MN∥EQ
由平行公理得MN∥A1C1

显然,M到A1B1C1D1的距离=1/2AB
设AB=1,则AP=B1Q=1/2
作PK垂直于A1B1,交A1B1于K,QK=根号(2)/2
PQK-PMN为直角三角形,N到A1B1C1D1的距离=1/2
所以MN与平面A1B1C1D1平行