题目内容

12.在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,M、N分别是AB1、BC1的中点.
(Ⅰ)求证:直线MN∥平面ABCD.
(Ⅱ)求B1到平面A1BC1的距离.

分析 (Ⅰ)连结B1C、AC,则N也是B1C的中点,证明MN∥AC,利用线面平行的判定定理证明MN∥平面ABCD;
(Ⅱ)由${v_{{B_1}-{A_1}B{C_1}}}={v_{{A_1}-{B_1}BC}}_1$,求出B1到平面A1BC1的距离.

解答 (Ⅰ)证明:连结B1C、AC,则N也是B1C的中点
∴MN是△B1AC的中位线,即有MN∥AC…3
∵MN?平面ABCD,AC?平面ABCD
∴MN∥平面ABCD…(5分)
(Ⅱ)解:△A1BC1是边长为$\sqrt{2}$的等边三角形,∴${S_{△{A_1}BC{\;}_1}}=\frac{1}{2}×\sqrt{2}×\sqrt{2}×sin{60^0}=\frac{{\sqrt{3}}}{2}$…(7分)
设B1到平面A1BC1的距离为h,由${v_{{B_1}-{A_1}B{C_1}}}={v_{{A_1}-{B_1}BC}}_1$
得$\frac{1}{3}×\frac{{4\sqrt{3}h}}{4}=\frac{1}{3}×(1×1×\frac{1}{2})×1$,∴$h=\frac{{\sqrt{3}}}{3}$…(10分)

点评 本题考查线面平行的判定定理,考查B1到平面A1BC1的距离,考查学生的计算能力,考查学生分析解决问题的能力,正确运用线面平行的判定定理是关键.

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