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(\[\color{red}{2019. 全国卷I文数}\]) 如图,直四棱柱\[ABCD\]–\[{A_1}{B_1}{C_1}{D_1}\]的底面是菱形,\[A{A_1}=4\]A,\[AB=2\],\[∠BAD=60°\],\[E,M,N\]分别是\[BC\],\[B{B_1}\],\[{A_1}D\]的中点.

image.png

(1)证明:\[MN∥\]平面\[{C_1}DE\];

(2)求点\[C\]到平面\[{C_1}DE\]的距离.

考点:
答案:

1)连结\[{{B}_{1}}C,ME\].因为ME分别为\[B{{B}_{1}},BC\]的中点,所以\[ME\text{ }\parallel \text{ }{{B}_{1}}C\],且\[ME=\frac{1}{2}{{B}_{1}}C\].又因为N\[{{A}_{1}}D\]的中点,所以\[ND=\frac{1}{2}{{A}_{1}}D\].

由题设知\[{{A}_{1}}{{B}_{1}}\parallel \text{=}DC\],可得\[{{B}_{1}}C\parallel \text{=}{{A}_{1}}D\],故\[ME\parallel \text{=}ND\],因此四边形MNDE为平行四边形,\[MN\parallel ED\].\[MN\not\subset \]平面\[{{C}_{1}}DE\],所以MN平面\[{{C}_{1}}DE\].

2)过CC1E的垂线,垂足为H.

由已知可得\[DE\bot BC\]\[DE\bot {{C}_{1}}C\],所以DE平面\[{{C}_{\text{1}}}CE\],故DECH.

从而CH平面\[{{C}_{1}}DE\],故CH的长即为C到平面\[{{C}_{1}}DE\]的距离,

由已知可得CE=1C1C=4,所以\[{{C}_{1}}E=\sqrt{17}\],故\[CH=\frac{4\sqrt{17}}{17}\].

从而点C到平面\[{{C}_{1}}DE\]的距离为\[\frac{4\sqrt{17}}{17}\].image.png


解答:
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