题目内容

5.如图.在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中.
(1)如图1,已知$\overrightarrow{DA}$=$\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{DC}$=$\overrightarrow{b}$,$\overrightarrow{D{D}_{1}}$=$\overrightarrow{c}$,点G是侧面B1BCC1的中心,试用向量$\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{b}$,$\overrightarrow{c}$表示下列向量:$\overrightarrow{D{B}_{1}}$,$\overrightarrow{B{A}_{1}}$,$\overrightarrow{C{A}_{1}}$,$\overrightarrow{DG}$.
(2)如图2,点E,F,G分别是$\overrightarrow{{A}_{1}{D}_{1}}$,$\overrightarrow{{D}_{1}D}$,$\overrightarrow{{D}_{1}{C}_{1}}$的中点,请选择恰当的基底向量.证明:①EG∥AC;②平面EFG∥平面AB1C.

分析 (1)利用向量的加法,可得结论;
(2)①证明$\overrightarrow{EG}$=$\overrightarrow{E{D}_{1}}$+$\overrightarrow{{D}_{1}G}$=$\frac{1}{2}$$\overrightarrow{AD}$+$\frac{1}{2}$$\overrightarrow{DC}$=$\frac{1}{2}$$\overrightarrow{AC}$,即可证明结论;
②证明EG∥平面AB1C,EF∥平面AB1C,利用EF∩EG=E,即可证明平面EFG∥平面AB1C.

解答 (1)解:由题意,$\overrightarrow{D{B}_{1}}$=$\overrightarrow{a}$+$\overrightarrow{b}$+$\overrightarrow{c}$,$\overrightarrow{B{A}_{1}}$=$\overrightarrow{BA}$+$\overrightarrow{A{A}_{1}}$=-$\overrightarrow{b}$+$\overrightarrow{c}$,$\overrightarrow{C{A}_{1}}$=$\overrightarrow{a}$-$\overrightarrow{b}$+$\overrightarrow{c}$,$\overrightarrow{DG}$=$\overrightarrow{DC}$+$\overrightarrow{CG}$=$\overrightarrow{b}$+$\frac{1}{2}$$\overrightarrow{a}$+$\frac{1}{2}$$\overrightarrow{c}$.
(2)证明:①$\overrightarrow{EG}$=$\overrightarrow{E{D}_{1}}$+$\overrightarrow{{D}_{1}G}$=$\frac{1}{2}$$\overrightarrow{AD}$+$\frac{1}{2}$$\overrightarrow{DC}$=$\frac{1}{2}$$\overrightarrow{AC}$,
∴EG∥AC;
②由①EG∥AC,EG?平面AB1C,AC?平面AB1C,∴EG∥平面AB1C.
同理EF∥平面AB1C.
∵EF∩EG=E,
∴平面EFG∥平面AB1C.

点评 本题考查向量知识的运用,考查线线平行,线面、面面平行,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.

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