如图，已知边长都为1正方形ABCD与正方形ABEF，∠DAF=90°，M，N分别是对角线AC和BF上的点，且AM=FN=a(0＜a＜2)．（1）求证：MN∥平面

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如图，已知边长都为1正方形ABCD与正方形ABEF，∠DAF=90°，M，N分别是对角线AC和BF上的点，且AM=FN=a(0＜a＜

)．
（1）求证：MN∥平面BCE；
（2）求MN的最小值．

答案

（1）证明：过M作MP⊥AB，垂足为P，连接PN．
∵

，又

∴

[（2分）]
∴PN∥AF
∴平面MPN∥平面CBE[（4分）]
从而MN∥平面BCE[（6分）]
（2）∠MPN=90°MP=

a，PN=1-

a[（8分）]
由勾股定理知：MN2=MP2+PN2=a2-

a+1=(a-

)2+

[（10分）]
当a=

a时，MN的最小值为

．[（12分）]

举一反三

如图，在四棱锥P-ABCD中，底面是边长为2的菱形，∠BAD=60°，对角线AC与BD相交于点O，PO为四棱锥P-ABCD的高，且PO=

，E、F分别是BC、AP的中点．
（1）求证：EF∥平面PCD；
（2）求三棱锥F-PCD的体积．

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如图，正方形ABCD和四边形ACEF所在的平面互相垂直．EF∥AC，AB=

，CE=EF=1，∠ECA=60°．
（1）求证：AF∥平面BDE；
（2）求异面直线AB与DE所成角的余弦值．

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如图为一组合体，其底面ABCD为正方形，PD⊥平面ABCD，EC∥PD，且PD=AD=2EC=2
（Ⅰ）求证：BE∥平面PDA；
（Ⅱ）求四棱锥B-CEPD的体积；
（Ⅲ）求该组合体的表面积．

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在正四面体PABC中，D，E，F分别是棱AB，BC，CA的中点．给出下面四个结论：
①BC∥平面PDF；②DF⊥平面PAE；③平面PDF⊥平面ABC；④平面PAE⊥平面ABC，
其中所有不正确的结论的序号是______．

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如图，在矩形ABCD中，已知AB=2AD=4，E为AB的中点，现将△AED沿DE折起，使点A到点P处，满足PB=PC，设M、H分别为PC、DE的中点．
（1）求证：BM∥平面PDE；
（2）线段BC上是否存在一点N，使BC⊥平面PHN？试证明你的结论；
（3）求△PBC的面积．

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