在如图所示的多面体中,四边形 $AB{B_1}{A_1}$ 和 $AC{C_1}{A_1}$ 都为矩形.

【难度】
【出处】
2014年高考四川卷(文)
【标注】
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若 $AC \perp BC$,证明:直线 $BC \perp 平面 AC{C_1}{A_1}$;标注答案略.解析根据线面垂直的判定定理证明即可.因为四边形 $AB{B_1}{A_1}$ 和 $AC{C_1}{A_1}$ 都是矩形,所以 $A{A_1} \perp AB$,$A{A_1} \perp AC$.因为 $ AB$,$AC $ 为平面 $ ABC $ 内的两条相交直线,所以 $A{A_1} \perp 平面 ABC $.因为直线 $BC \subset 平面 ABC $,所以 $A{A_1} \perp BC$.又由已知,$AC \perp BC$,$A{A_1}\cap AC=A$,所以 $BC \perp 平面 AC{C_1}{A_1}$.
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设 $D$,$E$ 分别是线段 $BC$,$C{C_1}$ 的中点,在线段 $AB$ 上是否存在一点 $M$,使直线 $DE\parallel 平面 {A_1}MC$?请证明你的结论.标注答案线段 $ AB $ 上存在一点 $ M $(线段 $ AB $ 的中点),使得直线 $DE \parallel 平面{A_1}MC$.解析由 $D$,$E$ 分别是线段 $BC$,$C{C_1}$ 的中点,易猜想 $ M $ 应为 线段 $ AB $ 的中点,接下来证明猜想成立即可.取线段 $ AB $ 的中点 $ M $,连接 ${A_1}M$,$MC$,$ MD$,${A_1}C$,$A{C_1}$,设 ${A_1}C\cap A{C_1}=O$.并连接 $ OM $,$OE $.
因为四边形 $AC{C_1}{A_1}$ 为矩形,所以 $ O $ 为 $A{C_1}$ 的中点,则 $ MD$,$OE $ 分别为 $\triangle ABC$,$\triangle AC{C_1}$ 的中位线.
所以 $MD \parallel AC$,$OE \parallel AC$,$MD = \dfrac{1}{2}AC$,$OE = \dfrac{1}{2}AC$.
所以 $ MD \parallel OE$,$MD = OE$.
从而四边形 $ MDEO $ 为平行四边形,则 $DE\parallel MO$.
因为直线 $DE \not\subset 平面 {A_1}MC$,$MO \subset 平面 {A_1}MC$,
所以直线 $DE \parallel 平面 {A_1}MC$.
即线段 $ AB $ 上存在一点 $ M $(线段 $ AB $ 的中点),使得直线 $DE \parallel 平面{A_1}MC$.
题目
问题1
答案1
解析1
备注1
问题2
答案2
解析2
备注2