题目内容
【题目】如图,已知正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,AB= ,AF=1,M是线段EF的中点.
(1)求证:AM∥平面BDE;
(2)求证:AM⊥平面BDF;
(3)求A点到面BDF的距离.
【答案】
(1)证明:设底面对角线的交点为O,连接EO.
∵M为EF的中点,四边形ACEF为矩形
∴EM∥AO且EM=AO
∴AM∥OE
又因为OE平面BDE 且AM平面BDE
∴AE∥平面BDE.
(2)证明:设AC与BD交于O点,连OF,OM
在矩形ACEF中四边形, ,AF=1
所以,AOMF为正方形,故AM⊥OF
又正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,且交线为AC
在正方形ABCD中,故AC⊥BD
由面面垂直的性质定理,BD⊥面ACEF
又AM面ACEF
所以BD⊥AM
又BD∩OF=O,故AM⊥平面BDF
(3)解:VA﹣BDF=VF﹣ABD,设A到面BDF的距离为h,∴
∴
【解析】(1)证明四边形AMEN是平行四边形,可得AM∥OE,OE在平面BDE面内,AM在平面BDE面外,满足线面平行的判定定理所需条件,从而证得结论;(2)证明AC⊥BD,BD⊥AM,又BD∩OF=O,即可证明AM⊥平面BDF;(3)利用VA﹣BDF=VF﹣ABD , 求出A到面BDF的距离.
【考点精析】通过灵活运用直线与平面平行的判定和直线与平面垂直的判定,掌握平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行;简记为:线线平行,则线面平行;一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直;注意点:a)定理中的“两条相交直线”这一条件不可忽视;b)定理体现了“直线与平面垂直”与“直线与直线垂直”互相转化的数学思想即可以解答此题.
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