问题 解答题
如图,已知边长都为1正方形ABCD与正方形ABEF,∠DAF=90°,M,N分别是对角线AC和BF上的点,且AM=FN=a(0<a<
2
)

(1)求证:MN平面BCE;
(2)求MN的最小值.
答案

(1)证明:过M作MP⊥AB,垂足为P,连接PN.

AM
MC
=
AP
PB
,又
AM
MC
=
FN
NB

AP
PB
=
FN
NB
[(2分)]

∴PNAF

∴平面MPN平面CBE[(4分)]

从而MN平面BCE[(6分)]

(2)∠MPN=90°MP=

2
2
a,PN=1-
2
2
a[(8分)]

由勾股定理知:MN2=MP2+PN2=a2-

2
a+1=(a-
2
2
)2+
1
2
[(10分)]

a=

2
2
a时,MN的最小值为
2
2
.[(12分)]

选择题
解答题