Question

(1)如下圖所示，在正方體ABCD－A₁B₁C₁D₁中，M∈AD₁，N∈BD，且D₁M＝DN，求證：MN∥平面CC₁D₁D

(2)在本題中，若M、N分別是AD₁、BD的中點(diǎn)，求證：MN∥平面CC₁D₁D

Answer 1

答案：
解析：

　　(1)證法一：連結(jié)AN并延長(zhǎng)，交直線CD于E，連結(jié)D₁E．

　　∵AB∥CD，∴．

　　∵BD＝AD₁，且D₁M＝DN，∴．

　　在△AD₁E中，MN∥D₁E．

　　又MN平面CC₁D₁D，D₁E平面CC₁D₁D，

　　∴MN∥平面CC₁D₁D．

　　證法二：過(guò)點(diǎn)M作MP∥AD，交DD₁于P，過(guò)點(diǎn)N作NQ∥AD交CD于點(diǎn)Q，連結(jié)PQ，

　　則MP∥NQ，在△D₁AD中，．

　　∵NQ∥AD，AD∥BC，∴NQ∥BC．

　　在△DBC中，．

　　∵D₁M＝DN，D₁A＝DB，AD＝BC，∴NQ＝MP．

　　∴四邊形MNQP為平行四邊形，則MN∥PQ．

　　而MN平面CC₁D₁D，PQ平面CC₁D₁D，

　　∴MN∥平面CC₁D₁D

　　(2)證明：∵N是BD的中點(diǎn)，∴N也是AC的中點(diǎn)．

　　又∵M(jìn)是AD₁的中點(diǎn)，

　　∴MN是△ACD₁的中位線．

　　∴MN∥D₁C．

　　又∵M(jìn)N平面CC₁D₁D，D₁C平面CC₁D₁D，

　　∴MN∥平面CC₁D₁D

　　思路分析：(1)本題考查直線與平面平行的判定方法．要證明MN∥平面CC₁D₁D，根據(jù)直線和平面平行的判定定理，只需要在平面CC₁D₁D內(nèi)找一條與MN平行的直線即可，而此直線的作法多種多樣，下面給出兩種證明方法．

提示：

從本題中我們可以看出，證線面平行的根本問(wèn)題是要在平面內(nèi)找一條直線與已知直線平行，此時(shí)常用中位線定理、成比例線段、平行移動(dòng)、補(bǔ)形等方法，具體用何種方法要視條件而定．