Question

【題目】如圖，在四棱柱 中，側(cè)面和側(cè)面都是矩形， 是邊長為的正三角形， 分別為的中點(diǎn).

（1）求證： 平面；

（2）求證：平面平面.

（3）若平面，求棱的長度.

Answer 1

【答案】(1)詳見解析; (2)詳見解析; （3）1.

【解析】試題分析：（1）本問考查線面垂直的證明，根據(jù)線面垂直判定定理可知，應(yīng)證明與平面ABCD內(nèi)的兩條相交直線垂直，根據(jù)已知條件側(cè)面和側(cè)面都是矩形，所以，且，于是問題得證；（2）本問考查面面垂直的證明，應(yīng)先證明線面垂直，根據(jù)題中條件為正三角形，E為AD中點(diǎn)，所以BEAD，根據(jù)面面垂直的性質(zhì)定理，則BE平面， 平面，所以問題得證；（3）本問考查線面平行的性質(zhì)定理，確定經(jīng)過CF的平面與平面的交線，從而得到CF平行于交線，然后根據(jù)平面幾何知識求BC的長度.

試題解析：(1)因?yàn)閭?cè)面和側(cè)面都是矩形，所以，且.因?yàn)?/span>，所以平面.

(2)因?yàn)?/span>是正三角形，且為中點(diǎn),所以，因?yàn)?/span>平面，而平面，所以.因?yàn)?/span>，所以平面，因?yàn)?/span>平面，所以平面平面.

（3）因?yàn)?/span>，而為的中點(diǎn)，所以，所以四點(diǎn)共面.因?yàn)?/span>平面，而平面平面，所以.所以四邊形是平行四邊形.所以.