因为直线DE?平面A1MC,MO?平面A1MC, 所以直线DE∥平面A1MC.
即线段AB上存在一点M(线段AB的中点),使直线DE∥平面A1MC.
3.(2015·四川绵阳二诊)如图所示,四边形ABCD为矩形,四边形ADEF为梯形,AD∥1EF,∠AFE=60°,且平面ABCD⊥平面ADEF,AF=FE=AB=AD=2,点G为AC的中点.
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(1)求证:EG∥平面ABF; (2)求三棱锥B-AEG的体积;
(3)试判断平面BAE与平面DCE是否垂直?若垂直,请证明;若不垂直,请说明理由. 解析 (1)证明:取AB中点M,连接FM,GM.
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∵G为对角线AC的中点,∴GM∥AD,且GM=AD.
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又∵FE綊AD,∴GM∥EF且GM=FE.
2∴四边形GMFE为平行四边形,∴EG∥FM.
又∵EG?平面ABF,FM?平面ABF,∴EG∥平面ABF. (2)作EN⊥AD于N,
由平面ABCD⊥平面AFED,面ABCD∩面AFED=AD, 得EN⊥平面ABCD,即EN为三棱锥E-ABG的高. ∵在△AEF中,AF=FE,∠AFE=60°, ∴△AEF是正三角形.
∴∠AEF=60°,由EF∥AD,知∠EAD=60°,∴EN=AEsin60°=3.
∴三棱锥B-AEG的体积为
1123V=·S△ABG·EN=×2×3×=. 333(3)平面BAE⊥平面DCE.证明如下:
∵四边形ABCD为矩形,且平面ABCD⊥平面AFED, ∴CD⊥平面AFED,∴CD⊥AE.
∵四边形AFED为梯形,FE∥AD,且∠AFE=60°,∴∠FAD=120°. 又在△AED中,EA=2,AD=4,∠EAD=60°,
由余弦定理,得ED=23,∴EA2+ED2=AD2,∴ED⊥AE. 又∵ED∩CD=D,∴AE⊥平面DCE. 又AE?平面BAE,∴平面BAE⊥平面DCE.
4.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱垂直于底面,∠ACB=90°,2AC=AA1,D,M分别是棱AA1,BC的中点,证明:
(1)AM∥平面BDC1; (2)DC1⊥平面BDC.
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证明 (1)取BC1的中点N,连接DN,MN,则MN綊CC1.
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又AD綊CC1,
2∴AD∥MN,且AD=MN, ∴四边形ADNM为平行四边形,
∴DN∥AM,又DN?平面BDC1,AM?平面BDC1, ∴AM∥平面BDC1.
(2)由题设知BC⊥CC1,BC⊥AC, 又CC1∩AC=C,∴BC⊥平面ACC1A1. 又DC1?平面ACC1A1,∴DC1⊥BC, 又由题设知∠A1DC1=∠ADC=45°, ∴∠CDC1=90°,∴DC1⊥DC.又DC∩BC=C, ∴DC1⊥平面BDC.