题目内容
【题目】如图,在正三棱柱(侧棱垂直于底面,且底面三角形是等边三角形)中,,分别是的中点.
(1)求证:平面∥平面;
(2)在线段上是否存在一点使平面?若存在,确定点的位置;若不存在,也请说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2)存在;点在处
【解析】
(1)要证明平面∥平面,只需证明∥平面,∥平面即可;
(2)在线段上存在一点,它就是点,连接,过点作垂直于,垂足为,连接,只需证明,,再利用线面垂直的判定定理即可得到证明.
证明:(1)因为分别是的中点,
所以∥,
又因为平面,平面,所以∥平面.
因为分别是的中点,四边形为平行四边形,
所以,且∥,
所以四边形是平行四边形,
所以∥.
又因为平面,平面,
所以∥平面.
又因为,平面,平面,
所以平面∥平面.
(2)在线段上存在一点,它就是点,使得平面.
连接,过点作垂直于,垂足为,连接.
因为在正三棱柱中,,底面三角形是等边三角形,
所以四边形是正方形,
所以.
易证,
所以,
所以,
所以,
因为,三棱柱为直三棱柱,
所以平面.
又因为平面,
所以.
又因为,平面,平面,
所以平面.
又因为平面,所以.
又,平面,平面,
所以平面.
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