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如图,两个边长为1的正方形ABCD与ABEF相交于AB,∠EBC=90°,M,N分别是BD,AE上的点,且AN=DM.
(1)求证:MN∥平面EBC;
(2)求MN长度的最小值.

【答案】分析:(1)首先分别以BA,BC,BE为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,然后确定点M、N的坐标,进而确定的坐标,再找到平面EBC的一个法向量,并确定它的坐标,最后计算为0即可.
(2)由的坐标表示出其长度,再利用配方法即可求出它的最小值.
解答:(1)证明:依题意可分别以BA,BC,BE为x轴,y轴,z轴建立;
如图所示空间直角坐标系,
因为正方形ABCD与ABEF的边长为1,且AN=DM,
所以设BM=x,则NE=x,NA=-x,且x
所以M(x,x,0),N(x,0,1-x),
所以=(0,-x,1-x),
因为平面EBC的一个法向量为=(1,0,0)
所以=0,即
又MN?平面EBC,所以MN∥平面EBC.
(2)解:由(1)=(0,-x,1-x),得
||==
又x∈[0,],所以当x=时,||min=
即MN长度的最小值为
点评:本题主要考查向量法解决立体几何问题.
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3
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+1
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1+x2
+
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的性质,构造了如图所示的两个边长为1的正方形ABCD和BEFC,点P是边BC上的一个动点,设CP=x,则AP+PF=f(x).请你参考这些信息,推知函数f(x)的图象的对称轴是
x=
1
2
x=
1
2
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2
2

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