在四边形ABCD中,∠ABC=∠BAD=90°,AB=BC=2AD=4,E,F,G分别是BC,CD,AB的中点(如图1)
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证明:(1)在图1中,因为∠ABC=∠BAD=90°,所以AD ∥ BC.

因为F,G分别是CD,AB的中点,所以FG ∥ AD ∥ BC.

在图2中,因为FG ∥ AD,FG ∥ BC,所以AD ∥ BC.

因为BC=2AD,E是BC的中点,所以AD=BE.

所以四边形ABED是平行四边形.

所以AB ∥ DE.

因为∠GAD=∠GBC=90°,FG ∥ AD,FG ∥ BC,

所以AG⊥FG,且BG⊥FG.

因为AG∩BG=G,且AG,BG?平面AGB,所以FG⊥平面AGB.

因为AB?平面AGB,所以FG⊥AB.

所以DE⊥FG.

(2)当M在线段BG上,且BM=2MG时,AM ∥ 平面BDF.

证明如下:

在线段BF上取点N,使BN=2NF.

因为FG是梯形ABCD的中位线,BC=2AD=4,

所以FG ∥ AD,且FG=3.

因为BM=2ME,BN=2NF,所以MN ∥ FG,且MN=

2

3 FG=2.

所以 MN

.

. AD.

所以四边形MNDA是平行四边形.

所以AM ∥ DN.

又因为DN?平面BDF,AM?平面BDF,

所以AM ∥ 平面BDF.