题目内容

7.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点N,M分别是BD,B1C的点.
(1)若点N,M分别是BD,B1C的中点,求证:MN∥AA1B1B;
(2)若$\frac{{B}_{1}M}{MC}$=$\frac{BN}{ND}$=$\frac{1}{2}$,则上述结论还成立吗?若成立请给出证明.

分析 (1)连接AC,AB1,利用三角形的中位线定理证明MN∥AB1,即可证明MN∥平面ABB1A1
(2)结论仍成立,过点M作MP∥B1B,交BC于点P,连接NP,证明平面MNP∥平面ABB1A1,即可证明MN∥平面ABB1A1..

解答 证明:(1)如图1,
连接AC,AB1
∵ABCD是正方形,N是BD中点,
∴N是AC中点,
又∵M是CB1中点,
∴MN∥AB1
∵MN?平面ABB1A1,AB1?平面ABB1A1
∴MN∥平面ABB1A1
(2)结论仍成立,证明如下;
如图2,

过点M作MP∥B1B,交BC于点P,连接NP,
∵MP∥B1B,∴$\frac{{B}_{1}M}{MC}$=$\frac{BP}{PC}$,
又$\frac{{B}_{1}M}{MC}$=$\frac{BN}{ND}$=$\frac{1}{2}$,∴$\frac{BN}{ND}$=$\frac{BP}{PC}$,∴NP∥DC,
又AB∥CD,∴NP∥AB;
由MP∥B1B,MP?平面ABB1A1,B1B?平面ABB1A1,∴MP∥平面ABB1A1
同理,NP∥平面ABB1A1
又MP?平面MNP,MP?平面MNP,
∴平面MNP∥平面ABB1A1
又MN?平面MNP,
∴MN∥平面ABB1A1

点评 本题考查了线线平行、线面平行和面面平行的判定与性质定理的应用问题,是中档题目.

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