题目

(2009辽宁卷文)(本小题满分12分) 如图,已知两个正方形ABCD 和DCEF不在同一平面内,M,N分别为AB,DF的中点。 (I)若CD=2,平面ABCD ⊥平面DCEF,求直线MN的长; (II)用反证法证明:直线ME 与 BN 是两条异面直线。           答案:解   (Ⅰ)取CD的中点G连结MG,NG.    因为ABCD,DCEF为正方形,且边长为2,   所以MG⊥CD,MG=2,.   因为平面ABCD⊥平面DCEF,  所以MG⊥平面DCEF,可得MG⊥NG.  所以                                   ……6分 (Ⅱ)假设直线ME与BN共面,                                    …..8分 则平面MBEN,且平面MBEN与平面DCEF交于EN, 由已知,两正方形不共面,故平面DCEF. 又AB∥CD,所以AB∥平面DCEF.而EN为平面MBEN与平面DCEF的交线, 所以AB∥EN. 又AB∥CD∥EF, 所以EN∥EF,这与矛盾,故假设不成立。           所以ME与BN不共面,它们是异面直线。                            ……..12分
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