题目内容
【题目】如图,
是以BC为底边的等腰三角形,DA,EB都垂直于平面ABC,且线段DA的长度大于线段EB的长度,M是BC的中点,N是ED的中点.
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求证:(1)
平面EBC;
(2)
平面DAC.
【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析
【解析】
(1)由等腰三角形的性质推出
,线面垂直的性质推出
,从而证明
平面EBC;(2)证法一:连结BN并延长,交AD的延长线于I,连结IC,证明
;证法二:在平面ABED中,分别过E,N作![]()
,分别交AD于P,Q,取AC的中点O,连结MO,OQ,证明
;证法三:取AB的中点H,连结MH、NH,证明平面
平面DAC,根据面面平行的性质证明线面平行.
(1)因为
是以BC为底边的等腰三角形,M是BC的中点,
所以
.
因为
平面ABC,
平面ABC,
所以
.
又![]()
平面EBC,
,
所以
平面EBC.
(2)证法一:如图,
![]()
连结BN并延长,交AD的延长线于I,连结IC.
因为
平面ABC,
平面ABC,
所以
,
所以
,
又N为ED的中点,所以
,
即N为BI的中点.
又M是BC的中点,
所以在
中,
.
又
平面DAC,
平面DAC,
所以
平面DAC.
证法二:如图,
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因为
平面ABC,
平面ABC,
所以
,
所以A,B,E,D四点共面.
在平面ABED中,分别过E,N作![]()
,分别交AD于P,Q,
取AC的中点O,连结MO,OQ,
因为![]()
,
所以四边形ABEP为平行四边形,
所以
,![]()
因为![]()
,所以
,
又N是ED的中点,所以
,![]()
所以
,![]()
因为M,O分别为BC,CA的中点,
所以在
中,![]()
所以
,
所以四边形MOQN为平行四边形,
所以
.
又
平面![]()
平面DAC,
所以
平面DAC.
法三:如图,
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取AB的中点H,连结MH、NH.
在
中,因为M,H分别为BC,BA的中点,
所以
.
又
平面DAC,
平面DAC,
所以
平面DAC.
因为
平面ABC,
平面ABC,
所以
,又
,
所以四边形ADEB为梯形.
又N,H分别为ED,BA的中点,
所以
.
又
平面DAC,
平面DAC,
所以
平面DAC.
因为
平面NHM,
,
所以平面
平面DAC,
又
平面NHM,
所以
平面DAC.