Question

【題目】如圖，在幾何體ABCDEF中，底面ABCD為矩形，EF∥CD，CD⊥EA，CD=2EF=2，ED= ．M為棱FC上一點(diǎn)，平面ADM與棱FB交于點(diǎn)N．
（Ⅰ）求證：ED⊥CD；
（Ⅱ）求證：AD∥MN；
（Ⅲ）若AD⊥ED，試問(wèn)平面BCF是否可能與平面ADMN垂直？若能，求出 的值；若不能，說(shuō)明理由．

Answer 1

【答案】（Ⅰ）證明：因?yàn)锳BCD為矩形，所以VD⊥AD．

又因?yàn)镃D⊥EA，

所以CD⊥平面EAD．

所以ED⊥CD．

（Ⅱ）證明：因?yàn)锳BCD為矩形，所以AD∥BC，

所以AD∥平面FBC．

又因?yàn)槠矫鍭DMN∩平面FBC=MN，

所以AD∥MN

（Ⅲ）解：平面ADMN與平面BCF可以垂直．證明如下：

連接DF．

因?yàn)锳D⊥ED，AD⊥CD．ED∩CD=D，

所以AD⊥平面CDEF．

所以AD⊥DM．

因?yàn)锳D∥MN，所以DM⊥MN．

因?yàn)槠矫鍭DMN∩平面FBC=MN，

若使平面ADMN⊥平面BCF，

則DM⊥平面BCF，所以DM⊥FC．

在梯形CDEF中，因?yàn)镋F∥CD，DE⊥CD，CD=2EF=2，ED= ，

所以DF=DC=2．

所以若使DM⊥FC能成立，則M為FC的中點(diǎn)．

所以 = ．

【解析】（Ⅰ）證明：CD⊥平面EAD，即可證明ED⊥CD；（Ⅱ）證明AD∥平面FBC，即可證明：AD∥MN；（Ⅲ）若使平面ADMN⊥平面BCF，則DM⊥平面BCF，所以DM⊥FC，可得DF=DC=2．若使DM⊥FC能成立，則M為FC的中點(diǎn)．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解直線與平面垂直的判定(一條直線與一個(gè)平面內(nèi)的兩條相交直線都垂直，則該直線與此平面垂直；注意點(diǎn)：a)定理中的“兩條相交直線”這一條件不可忽視；b)定理體現(xiàn)了“直線與平面垂直”與“直線與直線垂直”互相轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想)，還要掌握直線與平面垂直的性質(zhì)(垂直于同一個(gè)平面的兩條直線平行)的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵．