如图,已知正方形ABCD的边长为1,FD⊥平面ABCD,EB⊥平面ABCD,FD=BE=1,M为BC边上的动点.
(1)证明:ME∥平面FAD;
(2)试探究点M的位置,使平面AME⊥平面AEF.
网友回答
解:(1)∵FD⊥平面ABCD,EB⊥平面ABCD,∴FD∥EB,又 AD∥BC且AD∩FD=D,BC∩BE=B,
∴平面FAD∥平面EBC,ME?平面EBC,∴ME∥平面FAD.
(2)以D为坐标原点,分别以DA、DC、DF所在直线为x、y、z轴,建立空间直角坐标D-xyz,
依题意,得D(0,0,0),A(1,0,0),F(0,0,1),C(0,1,0),B(1,1,0),E(1,1,1),
设M(λ,1,0),平面AEF的法向量为=(x1,y1,z1),平面AME的法向量为=(x2,y2,z2),
∵=(0,1,1),=(-1,0,1),∴,∴.
取z1=1,得x1=1,y1=-1,∴=(1,-1,0). 又=(λ-1,1,0),=(0,1,1),
∴,∴,取x2=1得y2=1-λ,z2=λ-1,∴=(1,1-λ,λ-1),
若平面AME⊥平面AEF,则⊥,∴=0,∴1-(1-λ)+(λ-1)=0,解得λ=,
此时M为BC的中点.所以当M在BC的中点时,AME⊥平面AEF.
解析分析:(1)由FD∥EB,AD∥BC,证明平面FAD∥平面EBC,从而证明 ME∥平面FAD.(2)建立空间直角坐标D-xyz,设M(λ,1,0),求出平面AEF的法向量为?的坐标,平面AME的法向量为?的坐标,由=0,可得λ值,从而确定M在线段BC上的位置.
点评:本题考查证明先面平行的方法,以及利用两个平面的法向量垂直来证明两个平面垂直,求出两个平面的法向量是解题的关键.