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(2014•湖北)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F、P、Q、M、N分别是棱AB、AD、DD1、BB1、A1B1、A1D1的中点,求证:(Ⅰ)直线BC1∥平面EFPQ;(Ⅱ)直线AC1⊥平面PQMN.
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![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/f9198618367adab4f0777fc488d4b31c8601e496.jpg)
(Ⅰ)直线BC1∥平面EFPQ;
(Ⅱ)直线AC1⊥平面PQMN.
▼优质解答
答案和解析
证明:(Ⅰ)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,连接AD1,
∵AD1∥BC1,且F、P分别是AD、DD1的中点,
∴FP∥AD1,∴BC1∥FP,
又FP⊂平面EFPQ,且BC1⊄平面EFPQ,
∴直线BC1∥平面EFPQ;
(Ⅱ)如图,
连接AC、BD,则AC⊥BD,∵CC1⊥平面ABCD,BD⊂平面ABCD,
∴CC1⊥BD;
又AC∩CC1=C,∴BD⊥平面ACC1,
又AC1⊂平面ACC1,∴BD⊥AC1;
又∵M、N分别是A1B1、A1D1的中点,
∴MN∥BD,∴MN⊥AC1;
同理可证PN⊥AC1,
又PN∩MN=N,∴直线AC1⊥平面PQMN.
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/377adab44aed2e73374ee2ab8401a18b86d6fa96.jpg)
∵AD1∥BC1,且F、P分别是AD、DD1的中点,
∴FP∥AD1,∴BC1∥FP,
又FP⊂平面EFPQ,且BC1⊄平面EFPQ,
∴直线BC1∥平面EFPQ;
(Ⅱ)如图,
连接AC、BD,则AC⊥BD,∵CC1⊥平面ABCD,BD⊂平面ABCD,
∴CC1⊥BD;
又AC∩CC1=C,∴BD⊥平面ACC1,
又AC1⊂平面ACC1,∴BD⊥AC1;
又∵M、N分别是A1B1、A1D1的中点,
∴MN∥BD,∴MN⊥AC1;
同理可证PN⊥AC1,
又PN∩MN=N,∴直线AC1⊥平面PQMN.
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