如圖所示,在棱長為1的正方體ABCD-A1B1C1D1中,點(diǎn)M在AD1上移動(dòng),點(diǎn)N在BD上移動(dòng),D1M=DN=a(0<a<),連接MN.

(1)證明對(duì)任意a∈(0,),總有MN∥平面DCC1D1.
(2)當(dāng)a為何值時(shí),MN的長最小?
(1)見解析  (2) 當(dāng)a=時(shí),MN的長有最小值
(1)作MP∥AD,交DD1于P,作NQ∥BC,交DC于Q,連接PQ.

由題意得MP∥NQ,且MP=NQ,
則四邊形MNQP為平行四邊形.
∴MN∥PQ.
又PQ?平面DCC1D1,MN?平面DCC1D1,
∴MN∥平面DCC1D1.
(2)由(1)知四邊形MNQP為平行四邊形,
∴MN=PQ,
由已知D1M=DN=a,DD1=AD=DC=1,
∴AD1=BD=,
∴D1P∶1=a∶,DQ∶1=a∶,
即D1P=DQ=.
∴MN=PQ=
=
=(0<a<),
故當(dāng)a=時(shí),MN的長有最小值.
即當(dāng)M,N分別移動(dòng)到AD1,BD的中點(diǎn)時(shí),MN的長最小,此時(shí)MN的長為.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中數(shù)學(xué) 來源：不詳 題型：解答題

在如圖所示的幾何體中，四邊形是矩形，平面，，∥，，，分別是，的中點(diǎn)．

（1）求證：∥平面；
（2）求證：平面．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源：不詳 題型：解答題

(1)如圖所示，證明命題“a是平面π內(nèi)的一條直線，b是π外的一條直線(b不垂直于π)，c是直線b在π上的投影，若a⊥b，則a⊥c”為真．

(2)寫出上述命題的逆命題，并判斷其真假(不需證明)．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

設(shè)m、n是平面α外的兩條直線，給出三個(gè)論斷：
①m∥n；②m∥α；③n∥α.以其中的兩個(gè)為條件，余下的一個(gè)為結(jié)論，構(gòu)造三個(gè)命題，寫出你認(rèn)為正確的一個(gè)命題：________．(填序號(hào))

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

已知一個(gè)平面α,l為空間中的任意一條直線,那么在平面α內(nèi)一定存在直線b使得(　　)
A．l∥bB．l與b相交
C．l與b是異面直線D．l⊥b

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

已知直線m,n和平面α,β滿足m⊥n,m⊥α,α⊥β,則(　　)
A．n⊥βB．n∥β
C．n⊥αD．n∥α或n?α

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示,ABCD-A1B1C1D1是棱長為a的正方體,M,N分別是下底面的棱A1B1,B1C1的中點(diǎn),P是上底面的棱AD上的一點(diǎn),AP=,過P,M,N的平面交上底面于PQ,Q在CD上,則PQ=　　　　.

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

設(shè)P表示一個(gè)點(diǎn),a,b表示兩條直線,α,β表示兩個(gè)平面,給出下列命題,其中正確的命題是(　　)
①P∈a,P∈α⇒a?α;
②a∩b=P,b?β⇒a?β;
③a∥b,a?α,P∈b,P∈α⇒b?α;
④α∩β=b,P∈α,P∈β⇒P∈b.
A．①②B．②③C．①④D．③④

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

下列說法中，錯(cuò)誤的個(gè)數(shù)是（   ）
①一條直線與一個(gè)點(diǎn)就能確定一個(gè)平面
②若直線∥，平面，則∥
③若函數(shù)定義域內(nèi)存在滿足 ，則必定是的極值點(diǎn)
④函數(shù)的極大值就是最大值
A．1個(gè)B．2個(gè)C．3個(gè)D．4個(gè)

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