解答题
第 203 / 207 题
** 如图,在三棱柱 $A_1B_1C_1-ABC$ 中,$E,F,G,H$ 分别为 $BB_1, CC_1, A_1B_1, A_1C_1$ 的中点。证明:
(1) $E,F,G,H$ 四点共面;
(2) $EG, FH, AA_1$ 三线共点。
📖 解析
(1) 连接 $A_1B, A_1C$。
因为 $E, G$ 分别为 $BB_1, A_1B_1$ 的中点,所以 $EG \parallel A_1B$ 且 $EG=\frac{1}{2}A_1B$。同理 $FH \parallel A_1C$ 且 $FH=\frac{1}{2}A_1C$。又 $A_1B, A_1C$ 确定平面 $A_1BC$,故 $E, F, G, H$ 四点共面。
(2) 由 (1) 知 $EG \parallel A_1B$,$FH \parallel A_1C$。在平面 $A_1BC$ 中,$A_1B$ 与 $A_1C$ 交于 $A_1$,故 $EG$ 与 $FH$ 的交点必在 $AA_1$ 的延长线上。