题目内容

已知正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为D1C1,B1C1的中点
(1)求证:D,B,F,E四点共面;
(2)AC∩BD=G,A1C1∩EF=N,A1C交平面DBFE于M点,求证:G,N,M三点共线.
考点:平面的基本性质及推论
专题:空间位置关系与距离
分析:(1)由已知得EF∥D1B1,BB1∥DD1、BB1=DD1,从而BB1D1D是平行四边形,从而EF∥DB,由此能证明D、B、F、E共面.
(2)由已知得EF是平面AA1C1C和平面DBFE的交线,R是EF是平面AA1C1C和平面DBFE的一个公共点,由此能证明P、Q、R三点共线.
解答: 证明:(1)∵E、F分别为C1D1,B1C1的中点,
∴EF是△B1C1D1的中位线,
∴EF∥D1B1
∵ABCD-A1B1C1D1是正方体,
∴BB1∥DD1、BB1=DD1
∴BB1D1D是平行四边形,
∴DB∥D1B1
又由EF∥D1B1
∴EF∥DB,
∴D、B、F、E共面.
(2)∵AC∩BD=G,A1C1∩EF=N,
∴GN是平面AA1C1C和平面DBFE的交线,
∵A1C交平面DBFE于M点,
∴M是GN是平面AA1C1C和平面DBFE的一个公共点,
∵两相交平面的所有公共点都在这两平面的交线上,
∴G,N,M三点共线.
点评:本题考查四点共面的证明,考查三点共线的证明,是中档题,解题时要注意空间思维能力的培养.
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