高中數學幾何證明題

2021-03-04 09:53:24 字數 3095 閱讀 4901

新課標立體幾何常考證明題彙總

1、已知四邊形是空間四邊形,分別是邊的中點

(1) 求證:efgh是平行四邊形

(2) 若bd=,ac=2,eg=2。求異面直線ac、bd所成的角和eg、bd所成的角。

證明:在中,∵分別是的中點∴

同理,∴∴四邊形是平行四邊形。

(2) 90° 30 °

考點:證平行(利用三角形中位線),異面直線所成的角

2、如圖,已知空間四邊形中,,是的中點。

求證:(1)平面cde;

(2)平面平面。

證明:(1)

同理,又∵ ∴平面

(2)由(1)有平面

又∵平面, ∴平面平面

考點:線面垂直,面面垂直的判定

3、如圖,在正方體中,是的中點,

求證:平面。

證明:連線交於,連線,

∵為的中點,為的中點

∴為三角形的中位線 ∴

又在平面內,在平面外

∴平面。

考點:線面平行的判定

4、已知中,面, ,求證:面.

證明 又面

面又面考點:線面垂直的判定

5、已知正方體,是底對角線的交點.

求證:(1) c1o∥面;(2)面.

證明:(1)鏈結,設,鏈結

∵是正方體是平行四邊形

∴a1c1∥ac且

又分別是的中點,∴o1c1∥ao且

是平行四邊形

面,面 ∴c1o∥面

(2)面

又同理可證, 又

面考點:線面平行的判定(利用平行四邊形),線面垂直的判定

6、正方體中,求證:(1);(2).

考點:線面垂直的判定

7、正方體abcd—a1b1c1d1中.(1)求證:平面a1bd∥平面b1d1c;

(2)若e、f分別是aa1,cc1的中點,求證:平面eb1d1∥平面fbd.

證明:(1)由b1b∥dd1,得四邊形bb1d1d是平行四邊形,∴b1d1∥bd,

又bd 平面b1d1c,b1d1平面b1d1c,

∴bd∥平面b1d1c.

同理a1d∥平面b1d1c.

而a1d∩bd=d,∴平面a1bd∥平面b1cd.

(2)由bd∥b1d1,得bd∥平面eb1d1.取bb1中點g,∴ae∥b1g.

從而得b1e∥ag,同理gf∥ad.∴ag∥df.∴b1e∥df.∴df∥平面eb1d1.∴平面eb1d1∥平面fbd.

考點:線面平行的判定(利用平行四邊形)

8、如圖是所在平面外一點,平面, 是的中點,是上的點,

(1)求證:;(2)當, 時,求的長。

證明:(1)取的中點,鏈結,∵是的中點,

∴,∵平面,∴ 平面

∴是在平面內的射影 ,取的中點,鏈結,∵∴,又,∴[**:學§科§網]

∴,∴,由三垂線定理得

(2)∵,∴,∴,∵平面.∴,且,∴

考點:三垂線定理

10、如圖,在正方體中,、、分別是、、的中點.求證:平面∥平面.

證明:∵、分別是、的中點, ∥

又平面,平面∥平面

∵四邊形為平行四邊形,∥

又平面,平面∥平面

,平面∥平面

考點:線面平行的判定(利用三角形中位線)

11、如圖,在正方體中,是的中點.

(1)求證:平面;

(2)求證:平面平面.

證明:(1)設,

∵、分別是、的中點, ∥

又平面,平面, ∥平面

(2)∵平面,平面,

又,, 平面,平面,平面平面

考點:線面平行的判定(利用三角形中位線),面面垂直的判定

12、已知是矩形,平面,,,為的中點.

(1)求證:平面;(2)求直線與平面所成的角.

證明:在中,,

∵平面,平面,

又, 平面

(2)為與平面所成的角

在,,在中,

在中,,

考點:線面垂直的判定,構造直角三角形

13、如圖,在四稜錐中,底面是且邊長為的菱形,側面是等邊三角形,且平面垂直於底面.

(1)若為的中點,求證:平面;

(2)求證:;

(3)求二面角的大小.

證明:(1)為等邊三角形且為的中點,

又平面平面, 平面

(2)是等邊三角形且為的中點,

且,, 平面,

平面,(3)由,∥,

又,∥,

為二面角的平面角

在中,,

考點:線面垂直的判定,構造直角三角形,面面垂直的性質定理,二面角的求法(定義法)

14、如圖1,在正方體中,為的中點,ac交bd於點o,求證:平面mbd.

證明:鏈結mo,,∵db⊥,db⊥ac,,

∴db⊥平面,而平面∴db⊥.

設正方體稜長為,則,.

在rt△中,.∵,∴.

∵om∩db=o,∴⊥平面mbd.

考點:線面垂直的判定,運用勾股定理尋求線線垂直

15、如圖2,在三稜錐a-bcd中,bc=ac,ad=bd,

作be⊥cd,e為垂足,作ah⊥be於h.求證:ah⊥平面bcd.

證明:取ab的中點f,鏈結cf,df.

∵,∴.

又,∴平面cdf.

∵平面cdf,∴.

又,,∴平面abe,.

∴平面bcd.

考點:線面垂直的判定

16、證明:在正方體abcd-a1b1c1d1中,a1c⊥平面bc1d

證明:鏈結ac

∴ ac為a1c在平面ac上的射影

考點:線面垂直的判定,三垂線定理

17、如圖,過s引三條長度相等但不共面的線段sa、sb、sc,且∠asb=∠asc=60°,∠bsc=90°,求證:平面abc⊥平面bsc.

證明∵sb=sa=sc,∠asb=∠asc=60°∴ab=sa=ac取bc的中點o,連ao、so,則ao⊥bc,so⊥bc,

∴∠aos為二面角的平面角,設sa=sb=sc=a,又∠bsc=90°,∴bc=a,so=a,

ao2=ac2-oc2=a2-a2=a2,∴sa2=ao2+os2,∴∠aos=90°,從而平面abc⊥平面bsc.

考點:面面垂直的判定(證二面角是直二面角)

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