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设M,N分别是正方体ABCD-A1B1C1D1的棱BB1,AD的中点,试作出平面C1MN与正方体的截面.
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问题描述:

设M,N分别是正方体ABCD-A1B1C1D1的棱BB1,AD的中点,试作出平面C1MN与正方体的截面.

蔡志旻回答:
  取DD1中点G,再取GD的中点F,连结AG、NF、C1F,延长FN交A1A于点H,连结HM交AB于点E,连结EN,   则五边形C1MENF就是所求的截面.   下面证明C1、M、E、N、F共面,   ∵G、M分别为正方体ABCD-A1B1C1D1的棱DD1、BB1的中点,∴C1M∥AG,   ∵△ADG中,N、F分别为AD、DG的中点,   ∴NF∥AG,可得C1M∥NF,   由此可得C1M与NF确定平面C1MNF,   又∵H∈NF,NF⊂平面C1MNF,∴H∈平面C1MNF,   因此H、C1、M、N、F共面,可得HM⊂平面C1MNF,   ∵E∈HM,HM⊂平面C1MNF,   ∴E∈平面C1MNF,即C1、M、E、N、F共面.
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