(1)求证:B1D1∥平面CMN;
(2)求点B1到平面CMN的距离.
(1)求证:B1D1∥平面CMN;
(2)求点B1到平面CMN的距离.
解法一:(1)证明:∵M、N为B1C1和C1D1的中点,∴MN∥B1D1.
∵MN平面CMN,∴B1D1∥面CMN.
(2)连结B1N、BM.
设B1到CMN的距离为d.
∵CC1⊥面B1MN,
∴VB1—CMN=VC—B1MN .
∴S△CMN·d=S△B1MN·CC1.
∵MN B1D1,
∴S△B1MN =S△B1C1D1=
a2.
∵CC1⊥C1M,∴CM=a.
同理,CN=a,MN=
a,连结CO1.
∵O1为MN中点,∴CO1⊥MN.
∴CO1=a.
∴S△CMN=CO1·MN=
a2.
∴a2·a=
a2·d.∴d=
.
解法二:(1)证明:以D为原点,建立空间直角坐标系.
∴D1(0,0,a),B1(a,a,a),C1(0,a,a).
∵M为B1C1中点,∴M(,a,a).
同理,N(0,,a).
∴=(-
,-
,0),
=(a,a,0).
∴=-
.
∴与
共线.
∴B1D1∥面CMN.
(2)作B1在面CMN上的射影E,设E(x,y,z).
∴B1E⊥面MNC.
∴=(x-a,y-a,z-a).
∴B1E⊥MN,B1E⊥CM.
∵=(-
,-
,0),
=(
,0,a),
∵E在CO1上,∴∥
.
∴
∵O1(a,
a,a),
∴=(
a,
a,a).
∴y=a.∴|
|=
.