1.(本小題滿分12分)如圖, 四稜柱的底面abcd是正方形,為底面中心,平面,.
(1)證明:;
(2)證明: 平面平面
2.(本小題滿分12分)正方體的稜長為l,點f、h分別為a1d、a1c的中點.
(1)證明:a1b∥平面afc;
(2)證明:b1h平面afc.
4.(本題滿分14分)如圖,是正方形,是正方形的中心,底面,是的中點.求證:(1)//平面;(2)平面平面.
5.如圖,四稜錐的底面是正方形,側稜⊥平面,、分別是、的中點.
(1)求證:平面;
(2)求證:.
6.如圖,在四面體中,,點分別是的中點.
求證:(1)直線面;
(2)平面面.
7.如圖,在直三稜柱中,,且.
(1)求證:平面⊥平面;
(2)若分別為是和的中點,求證:‖平面.
8.如圖,在直三稜柱abc-a1b1c1中,a1b1=a1c1,d,e分別是稜bc,cc1上的點(點d不同於點c),且ad⊥de,f為b1c1的中點.求證:
(1)平面ade⊥平面bcc1b1;
(2)直線a1f∥平面ade.
參***
1.(1)詳見解析;(2)詳見解析;(3).
【解析】
試題分析:(1)由題意bd⊥ac ,因為a1o⊥平面abcd可知a1o⊥bd ,可證bd⊥面a1ac即可證明結論;(2)由於a1b1∥ab ,ab∥cd,可得a1b1∥cd,又a1b1=cd,可得四邊形a1b1cd是平行四邊形
所以a1d∥b1c, 同理可證a1b∥cd1,利用面面平行判定定理即可證明結結論; (3) 由於a1o⊥面abcd 故a1o是三稜柱a1b1d1-abd的高.又在rt△a1oa中,aa1=2,ao = 1 ,可得a1o=,
根據柱體體積公式即可求出三稜柱abd-a1b1d1的體積.
試題解析:(1)證明:∵底面abcd是正方形 ∴bd⊥ac
又∵a1o⊥平面abcd bd面abcd ∴a1o⊥bd
又∵a1o∩ac=o a1o面a1ac,ac面a1ac
∴bd⊥面a1ac aa1面a1ac
∴aa1⊥bd4分
(2)∵a1b1∥ab ab∥cd ∴a1b1∥cd 又a1b1=cd ∴四邊形a1b1cd是平行四邊形
∴a1d∥b1c 同理a1b∥cd1
∵a1b平面a1bd, a1d 平面a1bd, cd1平面cd1b1, b1c平面cd1b
且a1b∩ a1d=a1 cd1∩b1c=c
∴平面a1bd // 平面cd1b18分
(3) ∵a1o⊥面abcd ∴a1o是三稜柱a1b1d1-abd的高.
在正方形ab cd中,ao = 1 .在rt△a1oa中,aa1=2,ao = 1 ∴a1o=
∴所以, 三稜柱abd-a1b1d1的體積為12分.
考點:1.線面垂直的判定;2.面面平行的判定;3.柱體的體積公式.
2.(1)見解析;(2)見解析.
【解析】
試題分析:(1)利用中點,結合三角形的中位線性質,只需取ac中點e,證a1b∥ef即可;(2)注意到b1h即b1d,只需證b1d與af、ac均垂直即可.
試題解析:(1)連bd交ac於點e,則e為bd的中點,連ef,
又f為a1d的中點,所以ef∥a1b, 3分
又平面afc,平面afc,
由線面平行的判斷定理可得a1b∥平面afc 5分
(2)連b1c,在正方體中a1b1cd為長方形,
∵h為a1c的中點 ,∴h也是b1d的中點,
∴只要證平面acf即可 6分
由正方體性質得,,
∴平面b1bd9分
又f為a1d的中點,∴,又,∴平面a1b1d,
∴,又af、ac為平面acf內的相交直線11分
∴平面acf.即平面acf12分
考點:空間幾何體,線面關係
3. 見解析.
【解析】
試題分析:(1)證明線面平行,要找線線平行,在平面內找一直線與平行即可.連交
於o,連od ,則od||即證.(2)依題意可得ad⊥平面,故ad⊥.在矩形中,由條件可證,從而得,故可得平面.
試題解析:(1)連線
6分(漏線不在面內扣2分)
(2)設d為bc中點,∴ad⊥bc,
正三稜柱中,,
9分設中,
13分又 16分
考點:線面平行,線面垂直的判定與性質
4.見解析
【解析】
試題分析:(1)連線oe,oe||pa,由直線與平面平行的判定定理,可證得pa||平面bde;(2)由po底面abcd,可得pobd;底面為正方形,可得bdac,由直線和平面垂直的判定定理,可得bd平面pac,由麵麵垂直的判定定理,可證得平面pac平面bde.
試題解析:(1)鏈結是正方形的中心的中點
又是pc的中點是的中位線 oe||pa
又平面bde, 平面bde pa||平面bde;
(2)底面,平面abcd
又平面又平面bde平面平面.
考點:平面與平面垂直的判定;直線與平面平行的判定.
5.(1)證明見解析;(2)證明見解析
【解析】
試題分析:(1)證明線面平行常用方法:一是利用線面平行的判定定理,二是利用面面平行的性質定理,三是利用面面平行的性質,注意把證明的條件寫齊全;(2)要證平面與平面垂直,需要證明直線與平面垂直,證明線面垂直的方法:
一是線面垂直的判定定理;二是利用面面垂直的性質定理;三是平行線法(若兩條平行線中的一條垂直於這個平面,則另一條也垂直於這個平面.解題時,注意線線、線面與麵麵關係的相互轉化.
試題解析:解:(1)取的中點,連線
點是的中點
,且又四邊形是正方形,且點是的中點
,且,且
四邊形是平行四邊形,
又平面,平面
平面平面,且平面
四邊形是正方形, 又平面
又平面平面平面.
考點:1、直線與平面平行的判定;2、平面與平面垂直的判定.
6.(1)見解析2)見解析
【解析】
試題分析:(1)利用線面平行的判斷定理證明線面平行,首先說明線線平行,然後再說明線面平行.
(2)證明面面垂直的方法是利用線面垂直的判定定理首先說明線面垂直,然後再說明平面經過這條直線即可證明面面垂直解題時,注意線線、線面與麵麵關係的相互轉化.
試題解析:(1)∵分別是的中點.
∴是的中位線,∴,
∵面, 面,∴直線面;
(2)∵,,∴,
∵,是的中點,∴
又, ∴⊥面,
∵面,∴面面
考點:平面與平面垂直的判定;直線與平面平行的判定.
7.(1)見解析;(2)見解析
【解析】
試題分析:(1)由已知易知為正方形,可證a1c⊥平面abc1 ,因此平面abc1⊥平面;(2)方法一:取中點f,連ef,fd,易知平面∥平面,所以∥平面;方法二:
a1c交ac1於g點連bg,易證四邊形bedg為平行四邊形,可證∥平面abc1.
試題解析:(1)證明:在直三稜柱中,有平.
∴, 又,
∴為正方形,∴ .
又bc1⊥a1c,且 ∴a1c⊥平面abc1 ,
而面則平面abc1⊥平面
(2)方法一:取中點f,連ef,fd,,∥
即平面∥平面, 則有∥平面
方法二:a1c交ac1於g點連bg, ,則有de∥bg,即∥平面abc1.
考點:面面垂直的判定定理與線面平行的判定定理
8.(1)見試題解析;(2)見試題解析。
【解析】
試題分析:(1)根據面面垂直的判定定理,可先證直線平面,根據稜柱的性質可知,又已知ad⊥de,又,所以平面。(2)根據兩直線垂直於同一平面,則兩直線平行,在結合(1),可先證平面,設為的中點,則,根據稜柱的性質可知,又,則平面,又平面,∴, 根據線面平行的判定定理可知直線a1f∥平面ade.
試題解析:證明(1)∵是直三稜柱,∴平面, 2分
∵平面3分
∵,,平面,,
∴平面4分
∵平面,∴平面平面6分
(2)∵,為的中點7分
∵平面,且平面,∴, 9分
∵,平面,,
∴平面, 10分
由(1)知,平面,∴, 11分
∵平面,平面,∴平面
考點:(1)稜柱的性質,(2)面面垂直、線面垂直的判定定理及性質定理,(3)線面平行的判定定理及性質定理。
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