20.(本小题满分12分)(2019·全国卷Ⅰ文,19)如图,直四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面是菱形,AA1=4,AB=2,∠BAD=60°,E,M,N分别是BC,BB1,A1D的中点.
(1)证明:MN∥平面C1DE;
(2)求点C到平面C1DE的距离. [解析] (1)证明:连接B1C,ME.因为M,E分别为BB1,BC的中点,所以ME∥B1C,且ME=B1C.
由题设知A1B1綊DC,可得B1C綊A1D,故ME綊ND,因此四边形MNDE为平行四边形,所以MN∥ED.
又MN⊄平面C1DE,所以MN∥平面C1DE.
(2)解:过点C作C1E的垂线,垂足为H.
由已知可得DE⊥BC,DE⊥C1C,所以DE⊥平面C1CE,
故DE⊥CH.从而CH⊥平面C1DE,故CH的长即为点C到平面C1DE的距离.
由已知可得CE=1,C1C=4,所以C1E=,故CH=.从而点C到平面C1DE的距离为.
(1)证明:MN∥平面C1DE;
(2)求点C到平面C1DE的距离. [解析] (1)证明:连接B1C,ME.因为M,E分别为BB1,BC的中点,所以ME∥B1C,且ME=B1C.
又因为N为A1D的中点,所以ND=A1D.
由题设知A1B1綊DC,可得B1C綊A1D,故ME綊ND,因此四边形MNDE为平行四边形,所以MN∥ED.
又MN⊄平面C1DE,所以MN∥平面C1DE.
(2)解:过点C作C1E的垂线,垂足为H.
由已知可得DE⊥BC,DE⊥C1C,所以DE⊥平面C1CE,
故DE⊥CH.从而CH⊥平面C1DE,故CH的长即为点C到平面C1DE的距离.
由已知可得CE=1,C1C=4,所以C1E=,故CH=.从而点C到平面C1DE的距离为.