如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M、N、P分别是C1C、B1C1、C1D1的中点,求证:(1)AP⊥MN;(2)平面MNP∥平面A1BD.

问题描述:

如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M、N、P分别是C1C、B1C1、C1D1的中点,求证:

(1)AP⊥MN;
(2)平面MNP∥平面A1BD.

证明:(1)连接BC1、B1C,则B1C⊥BC1,BC1是AP在面BB1C1C上的射影.∴AP⊥B1C.
又B1C∥MN,∴AP⊥MN.
(2)连接B1D1,∵P、N分别是D1C1、B1C1的中点,
∴PN∥B1D1.又B1D1∥BD,
∴PN∥BD.又PN不在平面A1BD上,
∴PN∥平面A1BD.
同理,MN∥平面A1BD.又PN∩MN=N,
∴平面PMN∥平面A1BD.
答案解析:(1)连接BC1、B1C,先证AP⊥B1C,根据B1C∥MN,从而证得AP⊥MN.
(2)欲证平面MNP∥平面A1BD,先证线面平行,连接B1D1,根据面面平行的判定定理可知,先证PN∥平面A1BD,MN∥平面A1BD,即可.
考试点:平面与平面之间的位置关系;棱柱的结构特征.
知识点:本题主要考查了平面与平面之间的位置关系,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力,属于基础题.