题目内容
如图,MA⊥平面ABCD,四边形ABCD是菱形,四边开ADNM是平行四边形.
(Ⅰ)若E为AB的中点,求证:AN∥平面MEC;
(Ⅱ)若P为BD上的动点,求证:不论P在何位置,总有AC⊥NP.
(Ⅰ)若E为AB的中点,求证:AN∥平面MEC;
(Ⅱ)若P为BD上的动点,求证:不论P在何位置,总有AC⊥NP.
分析:(1)通过证明四边形BCNM为平行四边形,证明F为BN的中点,根据EF是△ACM的中位线,证明EF∥AN,从而证明AN∥平面MEC;
(2)利用AM∥DN与AM⊥AC,证明DN⊥AC,再证明AC⊥BD,由线面垂直的判定定理可证明AC⊥平面BDN,从而证明AC垂直于平面内的所有直线.
(2)利用AM∥DN与AM⊥AC,证明DN⊥AC,再证明AC⊥BD,由线面垂直的判定定理可证明AC⊥平面BDN,从而证明AC垂直于平面内的所有直线.
解答:证明:(I)连接BN、CM,设BN∩CM=F,
∵四边形ABCD是菱形,四边形ADNM是平行四边形,
∴AD∥BC,AD∥MN,∴BC∥MN,
又AD=BC=MN,∴四边形BCNM为平行四边形,∴F为BN的中点,
∴EF∥AN,EF?平面MEC,AN?平面MEC,
∴AN∥平面MEC.
(II)∵MA⊥平面ABCD,AC?平面ABCD,∴AM⊥AC,
∵AM∥DN,∴DN⊥AC,
∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,又∵BD∩DN=D
∴AC⊥平面BDN.
∵NP?平面BDN,∴AC⊥NP.
∵四边形ABCD是菱形,四边形ADNM是平行四边形,
∴AD∥BC,AD∥MN,∴BC∥MN,
又AD=BC=MN,∴四边形BCNM为平行四边形,∴F为BN的中点,
∴EF∥AN,EF?平面MEC,AN?平面MEC,
∴AN∥平面MEC.
(II)∵MA⊥平面ABCD,AC?平面ABCD,∴AM⊥AC,
∵AM∥DN,∴DN⊥AC,
∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,又∵BD∩DN=D
∴AC⊥平面BDN.
∵NP?平面BDN,∴AC⊥NP.
点评:本题考查了线面平行的判定,考查了线面垂直的判定与性质,考查了学生的空间想象能力,推理论证努力.
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