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如图,正方体ABDC-A1B1C1D1,点M、N分别在 AD1、AC1上 (1)...

如图,正方体ABDC-A1B1C1D1,点M、N分别在   AD1、AC1
(1)若AM=MD1,AN=NC1,试判断直线MN与A1C1的位置关系;并求MN与A1C1所成的角;
(2)若AM=2MD1,AN=2NC1,试判断直线MN与平面A1B1AB的关系,并证明.

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(1)取A1D1、D1C1的中点E、F,连接EF,根据中位线可知MN∥EF,而A1B1∥D1C1则∠D1FE就是所求,在△D1FE求出此角即可; (2)直线MN与平面ABCD平行,欲证直线MN与平面ABCD平行,根据直线与平面平行的判定定理可知只需证MN与平面ABCD内一直线平行,分别过点M,N作底面的垂线交AD,DC于点P,Q,连接PQ,可证四边形PMNQ为平行四边形,从而MN||PQ,而PQ在平面ABCD内,满足定理所需条件. 【解析】 (1)直线MN与A1C1成异面直线. 取A1D1、D1C1的中点E、F,连接EF ∴MN∥EF, 又∵A1B1∥D1C1 ∴∠D1FE就是所求. 由题意得:△D1FE为等腰直角三角形,∠D1FE=45° ∴MN与A1B1所成的角为45°.(5分) (2)直线MN与平面ABCD平行. 证明:分别过点M,N作底面的垂线交AD,DC于点P,Q,连接PQ. ∴MP||DD1,NQ||CC1,MP||NQ ∵AM=2MD1,ND=2NC1, ∴MP=DD1,NQ=CC1 ∴MP=NQ,即四边形PMNQ为平行四边形, ∴MN||PQ 又∵PQ在平面ABCD内, ∴直线MN与平面ABCD平行.(10分)
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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