题目内容
如图所示,△ABC为正三角形,EC⊥平面ABC,BD∥CE,且CE=CA=2BD,M是EA中点.求证:(1)DE=DA;
(2)平面MBD⊥平面ECA;
(3)平面DEA⊥平面ECA.
证明:(1)取EC的中点F,连结DF.?
∵EC⊥平面ABC,∴EC⊥BC.?
∵CE=2BD,∴BD=CF.?
又∵BD∥CE,∴BDCF.?
∴BDFC是平行四边形.∴BCDF.∴DF⊥EC.?
在Rt△EFD和Rt△DBA中,?
∵EF=12EC=BD,FD=BC=AB(∵△ABC是正三角形,∴BC=CA=AB),
∴Rt△FED≌Rt△DBA.∴DE=DA.?
另解:取AC中点N,连结BN、MN.?
∵△ABC是正三角形,∴BN⊥AC于N.?
又∵EC⊥面ABC,EC面CAE,?
∴面ACE⊥面ABC,交线为AC.?
∴BN⊥平面ACE.?
又∵M、N分别是AE、AC中点,?
在△ACE中,ME CE,?
又BD∥CE且2BD=CE,?
∴BD CE MN.?
∴四边形BDMN是平行四边形.∴MDBN.?
∴DM⊥平面ACE.?
又AE平面ACE,∴DM⊥AE于M.?
又∵M是AE中点,且MD⊥AE,∴DA=DE.?
(2)取CA的中点N,连结MN、BN,则MNEC.?
又∵BD∥EC,∴MNDB.?
∴N点在平面BDM内.?
∵EC⊥平面ABC,BN平面MBD.?
∴面MBN⊥平面ECA,
即平面MBD⊥平面ECA.?
(3)DM∥BN,BN⊥平面ECA,∴DM⊥平面ECA.?
又DM平面DEA,∴平面DEA⊥平面ECA.
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