立体几何常考证明题

立体几何常考证明题
立体几何常考证明题

立体几何常考证明题

1、已知四边形ABCD 是空间四边形,,,,E F G H 分别是边,,,AB BC CD DA 的中点 (1) 求证:EFGH 是平行四边形

(2) 若

BD=AC=2,EG=2。求异面直线AC 、BD 所成的角和EG 、BD 所成的角。

考点:证平行(利用三角形中位线),异面直线所成的角

2、如图,已知空间四边形ABCD 中,,BC AC AD BD ==,E 是AB 的中点。 求证:(1)⊥AB 平面CDE;

(2)平面CDE ⊥平面ABC 。 考点:线面垂直,面面垂直的判定

3、如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 是1AA 的中点, 求证:1//A C 平面BDE 。 证明:

考点:线面平行的判定

A

E

D 1

C

B 1

D

C

B

A

A

H

G

F

E

D

C

B A

E

D

B

C

4、已知ABC ?中90ACB ∠=,SA ⊥面ABC ,AD SC ⊥,求证:AD ⊥面SBC . 证明:

考点:线面垂直的判定

5、已知正方体1111ABCD A B C D -,O 是底ABCD 对角线的交点.

求证:(1)C 1O ∥面11AB D ;(2)1

AC ⊥面11AB D .

考点:线面平行的判定(利用平行四边形),线面垂直的判定

6、正方体''''ABCD A B C D -中,求证:(1)''AC B D DB ⊥平面;(2)''BD ACB ⊥平面.

考点:线面垂直的判定

7、正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中.(1)求证:平面A 1BD ∥平面B 1D 1C ; (2)若E 、F 分别是AA 1,CC 1的中点,求证:平面EB 1D 1∥平面FBD .

考点:线面平行的判定(利用平行四边形)

S

D

C

B

A

D 1O

D

B A

C 1

B 1

A 1

C

A 1 A

B 1

C 1

D 1

D G E

F

N

M

P

C

B

A

8、四面体ABCD 中,,,AC BD E F =分别为,AD BC 的中点,且2

2

EF AC =

, 90BDC ∠=,求证:BD ⊥平面ACD

考点:线面垂直的判定,三角形中位线,构造直角三角形

9、如图P 是ABC ?所在平面外一点,,PA PB CB =⊥平面PAB ,M 是PC 的中点,N 是AB 上的点,

3AN NB = (1)求证:MN AB ⊥;(2)当90APB ∠=,24AB BC ==时,求MN 的长。

考点:三垂线定理

10、如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 、F 、G 分别是AB 、AD 、11C D 的中点.求证:平面1D EF ∥平面BDG .

考点:线面平行的判定(利用三角形中位线)

11、如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 是1AA 的中点. (1)求证:1//A C 平面BDE ; (2)求证:平面1A AC ⊥平面BDE .

考点:线面平行的判定(利用三角形中位线),面面垂直的判定

12、已知ABCD 是矩形,PA ⊥平面ABCD ,2AB =,4PA AD ==,E 为BC 的中点.

(1)求证:DE ⊥平面PAE ;(2)求直线DP 与平面PAE 所成的角. 证明:

考点:线面垂直的判定,构造直角三角形

13、如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是0

60DAB ∠=且边长为a 的菱形,侧面PAD 是等边三角形,且平面PAD 垂直于底面ABCD .

(1)若G 为AD 的中点,求证:BG ⊥平面PAD ; (2)求证:AD PB ⊥;

(3)求二面角A BC P --的大小.

045PBG ∠=

考点:线面垂直的判定,构造直角三角形,面面垂直的性质定理,二面角的求法(定义法)

14、如图1,在正方体1111ABCD A B C D -中,M 为1CC 的中点,AC 交BD 于点O ,求证:1A O ⊥平面MBD . 证明:

考点:线面垂直的判定,运用勾股定理寻求线线垂直 15、如图2,在三棱锥A-BCD 中,BC =AC ,AD =BD ,

作BE ⊥CD ,E为垂足,作AH ⊥BE 于H.求证:AH ⊥平面BCD . .

考点:线面垂直的判定

16、证明:在正方体ABCD-A1B1C1D1中,A1C⊥平面BC1D

11

A B1

D C

B

考点:线面垂直的判定,三垂线定理

17、如图,过S引三条长度相等但不共面的线段SA、SB、SC,且∠ASB=∠ASC=60°,∠BSC=90°,求证:平面ABC⊥平面BSC.

证明

考点:面面垂直的判定(证二面角是直二面角)

立体几何常考证明题

1、已知四边形ABCD 是空间四边形,,,,E F G H 分别是边,,,AB BC CD DA 的中点 (3) 求证:EFGH 是平行四边形

(4) 若

BD=AC=2,EG=2。求异面直线AC 、BD 所成的角和EG 、BD 所成的角。

证明:在ABD ?中,∵,E H 分别是,AB AD 的中点∴1

//,2

EH BD EH BD = 同理,1

//,2

FG BD FG BD =∴//,EH FG EH FG =∴四边形EFGH 是平行四边形。 (2) 90° 30 °

考点:证平行(利用三角形中位线),异面直线所成的角

2、如图,已知空间四边形ABCD 中,,BC AC AD BD ==,E 是AB 的中点。 求证:(1)⊥AB 平面CDE;

(2)平面CDE ⊥平面ABC 。

证明:(1)BC AC CE AB AE BE =??⊥?=?

同理,

AD BD DE AB AE BE =?

?⊥?=?

又∵CE DE E ?=∴AB ⊥平面CDE (2)由(1)有AB ⊥平面CDE

又∵AB ?平面ABC ,∴平面CDE ⊥平面ABC 考点:线面垂直,面面垂直的判定

A

H

G

F

E

D

C

B A

E

D

B

C

立体几何证明垂直专项含练习题及答案

立体几何证明------垂直 一.复习引入 1.空间两条直线的位置关系有:_________,_________,_________三种。 2.(公理4)平行于同一条直线的两条直线互相_________. 3.直线与平面的位置关系有_____________,_____________,_____________三种。 4.直线与平面平行判定定理:如果_________的一条直线和这个平面内的一条直线平行, 那么这条直线和这个平面平行 5.直线与平面平行性质定理:如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这 个平面相交,那么_________________________. 6.两个平面的位置关系:_________,_________. 7.判定定理1:如果一个平面内有_____________直线都平行于另一个平面,那么这两 个平面平行. 8.线面垂直性质定理:垂直于同一条直线的两个平面________. 9.如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的________平行. 10.如果两个平面平行,那么其中一个平面内的所有直线都_____于另一个平面. 二.知识点梳理 知识点一、直线和平面垂直的定义与判定 定义判定 语言描述如果直线l和平面α内的任意一条直 线都垂直,我们就说直线l与平面 互相垂直,记作l⊥α一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则这条直线与该平面垂直. 图形 条件b为平面α内的任一直线,而l对这 一直线总有l⊥αl⊥m,l⊥n,m∩n=B,m?α,n?α 结论l⊥αl⊥α 要点诠释:定义中“平面内的任意一条直线”就是指“平面内的所有直线”,这与“无数条直线” 不同(线线垂直线面垂直) 性质 语言描述一条直线垂直于一个平面,那么这条 直线垂直于这个平面内的所有直线 垂直于同一个平面的两条直线平行.

立体几何证明题专题(教师版)分析

立体几何证明题 考点1:点线面的位置关系及平面的性质 例1.下列命题: ①空间不同三点确定一个平面; ②有三个公共点的两个平面必重合; ③空间两两相交的三条直线确定一个平面; ④三角形是平面图形; ⑤平行四边形、梯形、四边形都是平面图形; ⑥垂直于同一直线的两直线平行; ⑦一条直线和两平行线中的一条相交,也必和另一条相交; ⑧两组对边相等的四边形是平行四边形. 其中正确的命题是__________ . 【解析】由公理3知,不共线的三点才能确定一个平面,所以知命题①错,②中有可能出现 两平面只有一条公共线(当这三个公共点共线时),②错.③空间两两相交的三条直线有三个交点或一个交点,若为三个交点,则这三线共面,若只有一个交点,则可能确定一个平面或三个平面.⑤中平行四边形及梯形由公理2可得必为平面图形,而四边形有可能是空间四边形,如图(1)所示. ABC —A B C D'中,直线BB丄AB, BB丄CB但AB与CB不平行,???⑥错. AB // CD BB n AB= B,但BB与CD不相交,.??⑦错?如图(2)所示,AB= CD BC= AD四边形ABCD不是平行四边形,故⑧也错. I、m外的任意一点,贝U ( A.过点P有且仅有条直线与I、m都平行 B.过点P有且仅有条直线与I、m都垂直 C.过点P有且仅有条直线与I、m都相交 D.过点P有且仅有条直线与I、m都异面 答案 B 解析对于选项A,若过点P有直线n与I , m都平行,则I // m这与I , m异面矛盾. 对于选项B,过点P与I、m都垂直的直线,即过P且与I、m的公垂线段平行的那一条直线. 对于选项C,过点P与I、m都相交的直线有一条或零条. 对于选项D,过点P与I、m都异面的直线可能有无数条.

高中数学立体几何证明题汇总

高中数学立体几何常考证明题汇总 1、已知四边形ABCD 是空间四边形,,,,E F G H 分别是边,,,AB BC CD DA 的中点 (1) 求证:EFGH 是平行四边形 (2) 若 BD=AC=2,EG=2。求异面直线AC 、BD 所成的角和EG 、BD 所成的角。 考点:证平行(利用三角形中位线),异面直线所成的角 2、如图,已知空间四边形ABCD 中,,BC AC AD BD ==,E 是AB 的中点。 求证:(1)⊥AB 平面CDE; (2)平面CDE ⊥平面ABC 。 考点:线面垂直,面面垂直的判定 3、如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 是1AA 的中点, 求证: 1//A C 平面BDE 。 考点:线面平行的判定 4、已知ABC ?中90ACB ∠=o ,SA ⊥面ABC ,AD SC ⊥,求证:AD ⊥面SBC . 考点:线面垂直的判定 5、已知正方体1111ABCD A B C D -,O 是底ABCD 对角线的交点. 求证:(1) C 1O ∥面11AB D ;(2)1 AC ⊥面11AB D . 考点:线面平行的判定(利用平行四边形),线面垂直的判定 A E D C B D C B A A H G F E D C B A E D B C S D C B A D 1 O D B A C 1 B 1 A 1 C

N M P C B A 6、正方体''''ABCD A B C D -中, 求证:(1)''AC B D DB ⊥平面;(2)''BD ACB ⊥平面. 考点:线面垂直的判定 7、正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中.(1)求证:平面A 1BD ∥平面B 1D 1C ; (2)若E 、F 分别是AA 1,CC 1的中点,求证:平面EB 1D 1∥平面 FBD . 考点:线面平行的判定(利用平行四边形) 8、四面体ABCD 中,,,AC BD E F =分别为,AD BC 的中点, 且2 2 EF AC = , 90BDC ∠=o ,求证:BD ⊥平面ACD 考点:线面垂直的判定,三角形中位线,构造直角三角形 9、如图P 是ABC ?所在平面外一点,,PA PB CB =⊥平面PAB ,M 是PC 的中点,N 是AB 上的点,3AN NB = (1)求证:MN AB ⊥;(2)当90APB ∠=o ,24AB BC ==时, 求MN 的长。 考点:三垂线定理 10、如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 、F 、G 分别是AB 、 AD 、11C D 的中点.求证:平面1D EF ∥平面BDG . 考点:线面平行的判定(利用三角形中位线) 11、如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 是1AA 的中点. (1)求证:1//A C 平面BDE ; (2)求证:平面1A AC ⊥平面BDE . 考点:线面平行的判定(利用三角形中位线),面面垂直的判定 12、已知ABCD 是矩形,PA ⊥平面ABCD ,2AB =,4PA AD ==,E 为BC 的中点. (1)求证:DE ⊥平面PAE ;(2)求直线DP 与平面PAE 所成的角. 考点:线面垂直的判定,构造直角三角形 A 1 A B 1 C 1 D 1 D G E F

立体几何证明题定理推论汇总

立体几何公理、定理推论汇总 一、公理及其推论 公理1 如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内。 符号语言:,,,A l B l A B l ααα∈∈∈∈?? 作用: ① 用来验证直线在平面内; ② 用来说明平面是无限延展的。 公理2 如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其他公共点,且所有这些公共点的集合是一条过这个公共点的直线。(那么它们有且只有一条通过这个公共点的公共直线) 符号语言:P l P l α βαβ∈?=∈且 ! 作用:① 用来证明两个平面是相交关系; ② 用来证明多点共线,多线共点。 公理3 经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面。 符号语言:,,,,A B C A B C ?不共线确定一个平面 推论1 经过一条直线和这条直线外的一点,有且只有一个平面。 符号语言:A a A a a αα??∈?有且只有一个平面,使, 推论2 经过两条相交直线,有且只有一个平面。 符号语言:a b P a b ααα?=???有且只有一个平面,使, ) 推论3 经过两条平行直线,有且只有一个平面。 符号语言://a b a b ααα???有且只有一个平面,使, 公理3及其推论的作用:用来证明多点共面,多线共面。 公理4 平行于同一条直线的两条直线平行(平行公理)。

符号语言://////a b a c c b ???? 图形语言: 作用:用来证明线线平行。 二、平行关系 - 公理4 平行于同一条直线的两条直线平行(平行公理)。(1) 符号语言://////a b a c c b ???? 图形语言: 1.线面平行的判定定理 如果平面外一条直线和这个平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行。(2) 符号语言: ////a b a a b ααα???????? 图形语言: 线面平行的性质定理 如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线和交线平行。(3) 符号语言:////a b a a b βαβα??????=? 图形语言: 2.面面平行的判定定理 如果一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面,那么这两个平面平行.(4) 符号语言://(/,///),a b b b O a a ββαααβ??=?????? 图形语言: ! 面面平行的判定 如果两个平面垂直于同一条直线,那么这两个平面平行。(5) 符号语言:,,//oo oo ααββ???? ⊥⊥ 图形语言:

立体几何证明平行的方法及专题训练

D B A 1 立体几何证明平行的方法及专题训练 罗虎胜https://www.360docs.net/doc/d15938840.html, 立体几何中证明线面平行或面面平行都可转化为 线线平行,而证明线线平行一般有以下的一些方法: (1) 通过“平移”。 (2) 利用三角形中位线的性质。 (3) 利用平行四边形的性质。 (4) 利用对应线段成比例。 (5) 利用面面平行的性质,等等。 (1) 通过“平移”再利用平行四边形的性质 1.如图,四棱锥P -ABCD 的底面是平行四边形,点E 、F 分 别为棱AB 、 PD 的中点.求证:AF ∥平面PCE ; 分析:取PC 的中点G ,连EG.,FG ,则易证AEGF 是平行四边形 2、如图,已知直角梯形ABCD 中,AB∥CD,AB⊥BC,AB =1,BC =2,CD =1+3, 过A 作AE⊥CD,垂足为E ,G 、F 分别为AD 、CE 的中点,现将△ADE 沿AE 折叠,使得DE⊥EC. (Ⅰ)求证:BC⊥面CDE ; (Ⅱ)求证:FG∥面BCD ; 分析:取DB 的中点H ,连GH,HC 则易证FGHC 是平行四边形 3、已知直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,D, E, F 分别为AA 1, CC 1, AB (第1题图)

M 为BE 的中点, AC⊥BE . 求证: (Ⅰ)C 1D⊥BC; (Ⅱ)C 1D∥平面B 1FM. 分析:连EA ,易证C 1EAD 是平行四边形,于是MF//EA 4、如图所示, 四棱锥P -ABCD 底面是直角梯形, ,,AD CD AD BA ⊥⊥CD=2AB, E 为PC 的中点, 证明: //EB PAD 平面; 分析::取PD 的中点F ,连EF,AF 则易证ABEF 是 平行四边形 (2) 利用三角形中位线的性质 5、如图,已知E 、F 、G 、M 分别是四面体的棱AD 、CD 、BD 、BC 的中点,求证: AM ∥平面EFG 。 分析:法一:连MD 交GF 于H ,易证EH 是△AMD 的中位线 法二:证平面EGF ∥平面ABC ,从而AM ∥平面EFG 6、如图,直三棱柱///ABC A B C -,90BAC ∠=, 2,AB AC ==AA ′=1,点M ,N 分别为/A B 和//B C 的中点。 A B C D E F G M

必修二立体几何经典证明题

1、垂直于同一条直线的两条直线一定 A 、平行 B 、相交 C 、异面 D 、以上都有可能 2、a ,b ,c 表示直线,M 表示平面,给出下列四个命题:①若a ∥M ,b ∥M ,则a ∥b ;②若b M , a ∥ b ,则a ∥M ;③若a ⊥ c ,b ⊥c ,则a ∥b ;④若a ⊥M ,b ⊥M ,则a ∥b .其中正确命题的个数有 A 、0个 B 、1个 C 、2个 D 、3个 3.对两条不相交的空间直线a 与b ,必存在平面α,使得( ) A .a ?α,b ?α B .a ?α,b ∥α C .a ⊥α,b ⊥α D .a ?α,b ⊥α 4.下面四个命题: ①若直线a ,b 异面,b ,c 异面,则a ,c 异面; ②若直线a ,b 相交,b ,c 相交,则a ,c 相交; ③若a ∥b ,则a ,b 与c 所成的角相等; ④若a ⊥b ,b ⊥c ,则a ∥c . 其中真命题的个数为( ) A .4 B .3 C .2 D .1 5.在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E ,F 分别是线段A 1B 1,B 1C 1上的不与端点重合的动点,如果A 1E =B 1F ,有下面四个结论: ①EF ⊥AA 1;②EF ∥AC ;③EF 与AC 异面;④EF ∥平面ABCD . 其中一定正确的有( ) A .①② B .②③ C .②④ D .①④ 6.设a ,b 为两条不重合的直线,α,β为两个不重合的平面,下列命题中为真命题的是( ) A .若a ,b 与α所成的角相等,则a ∥b B .若a ∥α,b ∥β,α∥β,则a ∥b C .若a ?α,b ?β,a ∥b ,则α∥β D .若a ⊥α,b ⊥β,α⊥β,则a ⊥b 7.已知平面α⊥平面β,α∩β=l ,点A ∈α,A ?l ,直线AB ∥l ,直线AC ⊥l ,直线m ∥α,n ∥β,则下列四种位置关系中,不一定成立的是( ) A .A B ∥m B .A C ⊥m C .AB ∥β D .AC ⊥β 1. 如图,三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,侧棱垂直底面,∠ACB=90°,AC=BC=1 2AA 1,D 是 棱AA 1的中点

高考立体几何大题经典例题.

N M P C B A <一 >常用结论 1.证明直线与直线的平行的思考途径:(1转化为判定共面二直线无交点; (2转化为二直 线同与第三条直线平行; (3转化为线面平行; (4转化为线面垂直; (5转化为面面平行 . 2.证明直线与平面的平行的思考途径:(1转化为直线与平面无公共点; (2转化为线线平 行; (3转化为面面平行 . 3. 证明平面与平面平行的思考途径:(1 转化为判定二平面无公共点; (2 转化为线面平行; (3转化为线面垂直 . 4.证明直线与直线的垂直的思考途径:(1转化为相交垂直; (2转化为线面垂直; (3转 化为线与另一线的射影垂直; (4转化为线与形成射影的斜线垂直 . 5.证明直线与平面垂直的思考途径:(1转化为该直线与平面内任一直线垂直; (2转化为该直线

与平面内相交二直线垂直; (3转化为该直线与平面的一条垂线平行; (4转化为该直线垂直于另一个平行平面; (5转化为该直线与两个垂直平面的交线垂直 . 6.证明平面与平面的垂直的思考途径:(1转化为判断二面角是直二面角; (2转化为线面垂直 . 3、如图,在正方体 1111ABCD A B C D -中, E 是 1AA 的中点, 求证: 1//AC 平面BDE 。 5、已知正方体 1111ABCD A B C D -, O 是底 ABCD 对角线的交点 . 求证:(1 C1O ∥面 11AB D ; (21 AC ⊥面 11AB D . 9、如图 P 是ABC ?所在平面外一点, , PA PB CB =⊥平面 PAB , M 是 PC 的中点, N 是 AB 上的点, 3AN NB = A D 1 C B D C D D B A C 1

立体几何证明题专项练习一

1如图,四棱椎P —ABCD 的底面为直角梯形,∠ABC=90°,AD ∥ BC , BA=BC=1,AD=2,PA ⊥平面ABCD 。 (1)若E 是线段PA 的中点,证明BE ∥平面PCD 。 (2)证明:CD ⊥CP ; 2.如图,在四棱锥P-ABCD 中,PA ⊥平面ABCD , AD//BC ,BC=2AD , PB ⊥AC ,Q 是线段PB 的中点. (I )求证:AQ//平面PCD. (II )求证:AB ⊥平面PAC ; 3.如图:已知四棱锥P ABCD -中,,PD ABCD ABCD ⊥平面是正方形,E 是PA 的中点, 求证:(1)//PC 平面EBD ;(2) B C ⊥P C 。 4. 如图1,在Rt △ABC 中,∠C =90°,D ,E 分别为AC ,AB 的中 点,点F 为 线段CD 上的一点,将△ADE 沿DE 折起到△A 1DE 的位置,使A 1F ⊥CD ,如图2. (1)求证:DE ∥平面A 1CB ; (2)求证:A 1F ⊥BE ; (3)线段A 1B 上是否存在点Q ,使A 1C ⊥平面DEQ ?说明理由。 5. 如图,三角形PDC 所在的平面与长方形ABCD 所在的平面垂直,PD =PC =4,AB =6,BC =3。 (1)证明:BC ∥平面PDA ; (2)证明:BC ⊥PD ; (3)求点C 到平面PDA 的距离。 E 6、已知ABCD 是矩形,PA ⊥平面ABCD ,2AB =,4PA AD ==,为BC 的中点. (1)求证:DE ⊥平面PAE ; (2)求直线DP 与平面PAE 所成的角. 7.如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是060DAB ∠=且边长为a 的菱形,侧面PAD 是等边三角形,且平面PAD 垂直于底面ABCD .

高中数学立体几何常考证明题汇总

新课标立体几何常考证明题汇总 1、已知四边形ABCD 是空间四边形,,,,E F G H 分别是边,,,AB BC CD DA 的中点 (1) 求证:EFGH 是平行四边形 (2) 若 BD=AC=2,EG=2。求异面直线AC 、BD 所成的角和EG 、BD 所成的角。 证明:在ABD ?中,∵,E H 分别是,AB AD 的中点∴1 //,2 EH BD EH BD = 同理,1//,2 FG BD FG BD =∴//,EH FG EH FG =∴四边形EFGH 是平行四边形。 (2) 90° 30 ° 考点:证平行(利用三角形中位线),异面直线所成的角 2、如图,已知空间四边形ABCD 中,,BC AC AD BD ==,E 是AB 的中点。 求证:(1)⊥AB 平面CDE; (2)平面CDE ⊥平面ABC 。 证明:(1)BC AC CE AB AE BE =??⊥?=? 同理, AD BD DE AB AE BE =? ?⊥?=? 又∵CE DE E ?=∴AB ⊥平面CDE (2)由(1)有AB ⊥平面CDE 又∵AB ?平面ABC ,∴平面CDE ⊥平面ABC 考点:线面垂直,面面垂直的判定 3、如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 是1AA 的中点, 求证:1//A C 平面BDE 。 证明:连接AC 交BD 于O ,连接EO , ∵E 为1AA 的中点,O 为AC 的中点 ∴EO 为三角形1A AC 的中位线∴1//EO AC 又EO 在平面BDE 内,1A C 在平面BDE 外 ∴1//A C 平面BDE 。 考点:线面平行的判定 A E D 1 C B 1 D C B A A H G F E D C B A E D B C

立体几何平行证明题复习过程

立体证明题(2) 1.如图,直二面角D﹣AB﹣E中,四边形ABCD是正方形,AE=EB,F为CE上的点,且BF⊥ 平面ACE. (1)求证:AE⊥平面BCE; (2)求二面角B﹣AC﹣E的余弦值. 2.等腰△ABC中,AC=BC=,AB=2,E、F分别为AC、BC的中点,将△EFC沿EF折起,使得C到P,得到四棱锥P﹣ABFE,且AP=BP=. (1)求证:平面EFP⊥平面ABFE; (2)求二面角B﹣AP﹣E的大小.

3.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面是正方形,侧面PAD⊥底面ABCD,且 PA=PD=AD,若E、F分别为PC、BD的中点. (Ⅰ)求证:EF∥平面PAD; (Ⅱ)求证:EF⊥平面PDC. 4.如图:正△ABC与Rt△BCD所在平面互相垂直,且∠BCD=90°,∠CBD=30°. (1)求证:AB⊥CD; (2)求二面角D﹣AB﹣C的正切值. 5.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD,△PAD是等边三角形,四边形ABCD 是平行四边形,∠ADC=120°,AB=2AD. (1)求证:平面PAD⊥平面PBD; (2)求二面角A﹣PB﹣C的余弦值.

6.如图,在直三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1中,∠ACB=90°,AC=CB=CC 1=2,E 是AB 中点. (Ⅰ)求证:AB 1⊥平面A 1CE ; (Ⅱ)求直线A 1C 1与平面A 1CE 所成角的正弦值. 7.如图,在四棱锥P ﹣ABCD 中,PA ⊥平面ABCD ,∠DAB 为直角,AB ∥CD ,AD=CD=2AB=2,E ,F 分别为PC ,CD 的中点. (Ⅰ)证明:AB ⊥平面BEF ; (Ⅱ)若PA= ,求二面角E ﹣BD ﹣C . 8.如图,在四棱锥P ﹣ABCD 中,PA ⊥平面ABCD ,PA=AB=AD=2,四边形ABCD 满足AB ⊥AD ,BC ∥AD 且BC=4,点M 为PC 中点. (1)求证:DM ⊥平面PBC ; (2)若点E 为BC 边上的动点,且λ=EC BE ,是否存在实数λ,使得二面角P ﹣DE ﹣B 的余弦值为 3 2 ?若存在,求出实数λ的值;若不存在,请说明理由.

高中数学立体几何专题证明题训练(供参考)

1文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑. A P B C F E D 立体几何专题训练 1.在四棱锥P -ABCD 中,PA =PB .底面ABCD 是菱形, 且∠ABC =60°.E 在棱PD 上,满足DE =2PE ,M 是AB 的中点. (1)求证:平面PAB ⊥平面PMC ; (2)求证:直线PB ∥平面EMC . 2.如图,正三棱柱ABC —A 1B 1C 1的各棱长都相等,D 、 E 分别是CC 1和AB 1的中点,点 F 在BC 上且满足BF ∶FC =1∶3. (1)若M 为AB 中点,求证:BB 1∥平面EFM ; (2)求证:EF ⊥BC 。 3.如图,在长方体1111ABCD A B C D -中,,E P 分别是 11,BC A D 的中点,M 、N 分别是1,AE CD 的中点,1,2AD AA a AB a === (1)求证://MN 面11ADD A (2)求三棱锥P DEN -的体积 4 如图1,等腰梯形ABCD 中,AD//BC,AB=AD,∠ABC= 60,E 是BC 的中点,如图2,将三角形ABE 沿AE 折起,使平面BAE ⊥平面AECD,F.P 分别是CD,BC 的中点,(1)求证:AE ⊥BD (2)求证:平面PEF ⊥平面AECD; (3)判断DE 能否垂直于平面ABC,并说明理由。 5,如图, ABCD 为矩形,CF ⊥平面ABCD ,DE ⊥平面ABCD , AB =4a ,BC = CF =2a , P 为AB 的中点. (1)求证:平面PCF ⊥平面PDE ; (2)求四面体PCEF 的体积. 6如图,等腰梯形ABEF 中,//AB EF ,AB =2, 1AD AF ==,AF BF ⊥,O 为AB 的中点,矩形 ABCD 所在的平面和平面ABEF 互相垂直. (Ⅰ)求证:AF ⊥平面CBF ; (Ⅱ)设FC 的中点为M ,求证://OM 平面DAF ; (Ⅲ)求三棱锥C BEF -的体积. 7在直三棱柱111C B A ABC -中,,900=∠ABC E 、F 分别为 11A C 、11B C 的中点,D 为棱1CC 上任一点. (Ⅰ)求证:直线EF ∥平面ABD ;(Ⅱ)求证:平面ABD ⊥平面11BCC B D A B C P E M A B D C E A B C D E P F A B C D E F M O

高中数学立体几何常考证明题汇总(全)

新课标立体几何常考证明题汇总 考点:证平行(利用三角形中位线),异面直线所成的角 1、已知四边形ABCD 是空间四边形,,,,E F G H 分别是边,,,AB BC CD DA 的中点 (1) 求证:EFGH 是平行四边形 (2) 若 BD=AC=2,EG=2。求异面直线AC 、BD 所成的角和EG 、BD 所成的角。 考点:线面垂直,面面垂直的判定 2、如图,已知空间四边形ABCD 中,,BC AC AD BD ==,E 是AB 的中点。 求证:(1)⊥AB 平面CDE; (2)平面CDE ⊥平面ABC 。 考点:线面平行的判定 3、如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 是1AA 的中点, 求证: 1//AC 平面BDE 。 A E D 1 C B 1 D C B A A H G F E D C B A E D B C

考点:线面垂直的判定 4、已知ABC ?中90ACB ∠= ,SA ⊥面ABC ,AD SC ⊥,求证:AD ⊥面SBC . 考点:线面平行的判定(利用平行四边形),线面垂直的判定 5、已知正方体1111ABCD A B C D -,O 是底ABCD 对角线的交点. 求证:(1) C 1O ∥面11AB D ;(2)1 AC ⊥面11AB D . 考点:线面垂直的判定 6、正方体''''ABCD A B C D -中,求证:(1)''AC B D DB ⊥平面;(2)''BD ACB ⊥平面. 考点:线面平行的判定(利用平行四边形) 7、正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中.(1)求证:平面A 1BD ∥平面B 1D 1C ; (2)若E 、F 分别是AA 1,CC 1的中点,求证:平面EB 1D 1∥平面FBD . S D C B A D 1O D B A C 1 B 1 A 1 C A 1

高中立体几何证明方法及例题

1. 空间角与空间距离 在高考的立体几何试题中,求角与距离是必考查的问题,其中最主要的是求线线角、线面角、面面角、点到面的距离,求角或距离的步骤是“一作、二证、三算”,即在添置必要的辅助线或辅助面后,通过推理论证某个角或线段就是所求空间角或空间距离的相关量,最后再计算。 2. 立体几体的探索性问题 立体几何的探索性问题在近年高考命题中经常出现,这种题型有利于考查学生归纳、判断等方面的能力,也有利于创新意识的培养。近几年立体几何探索题考查的类型主要有:(1)探索条件,即探索能使结论成立的条件是什么?(2)探索结论,即在给定的条件下命题的结论是什么。 对命题条件的探索常采用以下三种方法:(1)先观察,尝试给出条件再证明;(2)先通过命题成立的必要条件探索出命题成立的条件,再证明充分性;(3)把几何问题转化为代数问题,探索出命题成立的条件。 对命题结论的探索,常从条件出发,再根据所学知识,探索出要求的结论是什么,另外还有探索结论是否存在,常假设结论存在,再寻找与条件相容还是矛盾。 (一)平行与垂直关系的论证 由判定定理和性质定理构成一套完整的定理体系,在应用中:低一级位置关系判定高一级位置关系;高一级位置关系推出低一级位置关系,前者是判定定理,后者是性质定理。 1. 线线、线面、面面平行关系的转化: ?a c //) αβ αγβγ //,// ==???? a b a b 面面平行性质 线面平行性质 a a b a b ////αβαβ?=???? ? ? 面面平行性质1 αβαβ ////a a ??? ? ? 面面平行性质 αγβγαβ //////?? ?? 2. 线线、线面、面面垂直关系的转化:

2016—高二高中立体几何证明垂直的专题训练

高中立体几何证明垂直的练习 立体几何中证明线面垂直或面面垂直都可转化为 线线垂直,而证明线线垂直一般有以下的一些方法: (1) 通过“平移”。 (2) 利用等腰三角形底边上的中线的性质。 (3) 利用勾股定理。 (4) 利用三角形全等或三角行相似。 (5) 利用直径所对的圆周角是直角,等等。 (1) 通过“平移”,根据若αα平面则平面且⊥⊥a b b a ,,// 1.在四棱锥P-ABCD 中,△PBC 为正三角形,AB ⊥平面PBC ,AB ∥CD ,AB= 2 1 DC ,中点为PD E .求证:AE ⊥平面PDC. 分析:取PC 的中点F ,易证AE//BF ,易证 B F ⊥平面PDC

2.如图,四棱锥P -ABCD 的底面是正方形,PA ⊥底面ABCD ,∠PDA=45°,点E 为棱AB 的中点. 求证:平面PCE ⊥平面PCD ; 分析:取PC 的中点G ,易证EG//AF ,又易证A F ⊥平面PDC 于是E G ⊥平面PCD,则平面PCE ⊥平面PCD 3 、如图所示,在四棱锥P ABCD -中, AB PAD ⊥平面,//AB CD ,PD AD =,E 是PB 的中点,F 是CD 上的点,且1 2 DF AB = ,PH 为PAD ?中AD 边上的高。 (1)证明:PH ABCD ⊥平面; (2)若121PH AD FC ===,,,求三棱锥E BCF -的体积; (3)证明:EF PAB ⊥平面. 分析:要证EF PAB ⊥平面,只要把FE 平移到DG ,也即是取AP 的中点G ,易证EF//GD, 易证D G ⊥平面PAB E F B A C D P (第2题图)

空间几何所有证明题

空间几何证明 1、如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 是1AA 的中点, 求证: 1//A C 平面BDE 。 2、已知ABC ?中90ACB ∠=,SA ⊥面ABC ,AD SC ⊥,求证:AD ⊥面SBC . 3、正方体''''ABCD A B C D -中, 求证:(1)''AC B D DB ⊥平面; A E D 1 C B 1 D C B A S D C B A

4、正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中.(1)求证:平面A 1BD ∥平面B 1D 1C ; 5、如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 、F 、G 分别是AB 、AD 、11C D 的中点. 求证:平面1D EF ∥平面BDG . 6、如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 是1AA 的中点. (1)求证:1//A C 平面BDE ; (2)求证:平面1A AC ⊥平面BDE . A A B 1 C 1 C D 1 D G E F

7、如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是060DAB ∠=且边长为a 的菱形,侧面PAD 是等边三角形,且平面PAD 垂直于底面ABCD . (1)若G 为AD 的中点,求证:BG ⊥平面PAD ;

3. 证明:连接AC 交BD 于O ,连接EO , ∵E 为1AA 的中点,O 为AC 的中点 ∴EO 为三角形1A AC 的中位线 ∴1//EO AC 又EO 在平面BDE ,1A C 在平面BDE 外 ∴1//A C 平面BDE 。 考点:线面平行的判定 4. 证明:90ACB ∠=∵° BC AC ∴⊥ 又SA ⊥面ABC SA BC ∴⊥ BC ∴⊥面SAC BC AD ∴⊥ 又,SC AD SC BC C ⊥?=AD ∴⊥面SBC 考点:线面垂直的判定 5. 证明:(1)连结11A C ,设11111 A C B D O ?=,连结1AO ∵ 1111ABCD A B C D -是正方体 11A ACC ∴是平行四边形 ∴A 1C 1∥AC 且 11A C AC = 又1,O O 分别是11,A C AC 的中点,∴O 1C 1∥AO 且11O C AO = 11AOC O ∴是平行四边形 111,C O AO AO ∴? ∥面11AB D ,1C O ?面11AB D ∴C 1O ∥面11AB D (2)1CC ⊥面1111A B C D 11!CC B D ∴⊥ 又1111 A C B D ⊥∵, 1111B D A C C ∴⊥面 1 11AC B D ⊥即 同理可证11A C AD ⊥, 又1111 D B AD D ?= ∴1A C ⊥面11AB D 考点:线面平行的判定(利用平行四边形),线面垂直的判定 考点:线面垂直的判定

(完整)高中立体几何证明平行的专题

1 D B A 1 A F 立体几何——平行的证明 【例1】如图,四棱锥P -ABCD 的底面是平行四边形,点E 、F 分 别为棱AB 、 PD 的中点.求证:AF ∥平面PCE ; 分析:取PC 的中点G ,连EG .,FG ,则易证AEGF 是平行四边形 【例2】如图,已知直角梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB ⊥BC ,AB =1,BC =2,CD =1+3,过A 作AE ⊥CD ,垂足为E ,G 、F 分别为AD 、CE 的中点,现将△ADE 沿AE 折叠,使得DE ⊥EC 。 (Ⅰ)求证:BC ⊥面CDE ; (Ⅱ)求证:FG ∥面BCD ; 分析:取DB 的中点H ,连GH,HC 则易证FGHC 是平行四边形 【例3】已知直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,D, E, F 分别为AA 1, CC 1, AB 的中点, M 为BE 的中点, AC ⊥BE. 求证: (Ⅰ)C 1D ⊥BC ; (Ⅱ)C 1D ∥平面B 1FM. 分析:连EA ,易证C 1EAD 是平行四边形,于是MF//EA (第1题图)

2 【例4】如图所示, 四棱锥P -ABCD 底面是直角梯形, ,,AD CD AD BA ⊥⊥CD=2AB, E 为PC 的中点, 证明: //EB PAD 平面; 分析::取PD 的中点F ,连EF,AF 则易证ABEF 是平行四边形 (2) 利用三角形中位线的性质 【例5】如图,已知E 、F 、G 、M 分别是四面体的棱AD 、CD 、BD 、BC 的中点,求证:AM ∥平面EFG 。 分析:连MD 交GF 于H ,易证EH 是△AMD 的中位线 【例6】如图,ABCD 是正方形,O 是正方形的中心,E 是PC 的中点。 求证: PA ∥平面BDE 【例7】如图,三棱柱ABC —A 1B 1C 1中, D 为AC 的中点. 求证:AB 1//面BDC 1; 分析:连B 1C 交BC 1于点E ,易证ED 是 △B 1AC 的中位线 A B C D E F G M

高中立体几何证明题精选

1、已知正方体 1111 ABCD A B C D -,O是底ABCD对角线的交点. 求证:(1) C1O∥面 11 AB D;(2) 1 AC⊥面 11 AB D. 2、正方体'''' ABCD A B C D -中, 求证:(1)'' AC B D DB ⊥平面;(2)'' BD ACB ⊥平面. 3、正方体ABCD—A1B1C1D1中.(1)求证:平面A1BD∥平面B1D1C; (2)若E、F分别是AA1,CC1的中点,求证:平面EB1D1∥平面FBD. D1 O D B A C1 B1 A1 C A1 A B1 C1 D1 D G E F

4、四面体ABCD 中,,,AC BD E F =分别为,AD BC 的中点,且2 2 EF AC = , 90BDC ∠=,求证:BD ⊥平面ACD 5、如图P 是ABC ?所在平面外一点,,PA PB CB =⊥平面PAB ,M 是PC 的中点,N 是AB 上的点, 3AN NB = (1)求证:MN AB ⊥; 6、如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 、F 、G 分别是AB 、AD 、11C D 的中点.求证:平面1D EF ∥平面BDG .

7、如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 是1AA 的中点. (1)求证:1//A C 平面BDE ; (2)求证:平面1A AC ⊥平面BDE . 8、已知ABCD 是矩形,PA ⊥平面ABCD ,2AB =,4PA AD ==,E 为BC 的中点. 求证:DE ⊥平面PAE ; 9、如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是0 60DAB ∠=且边长为a 的菱形,侧面PAD 是等边三角形,且平面PAD 垂直于底面ABCD . (1)若G 为AD 的中点,求证:BG ⊥平面PAD ; (2)求证:AD PB ⊥;

立体几何证明题练习

立体几何 1.(2014?山东)如图,四棱锥P﹣ABCD中,AP⊥平面PCD,AD⊥BC,AB=BC=AD,E,F分别为线段AD, PC的中点. (⊥)求证:AP⊥平面BEF; (⊥)求证:BE⊥平面PAC. 2.(2014?四川)在如图所示的多面体中,四边形ABB1A1和ACC1A1都为矩形 (⊥)若AC⊥BC,证明:直线BC⊥平面ACC1A1; (⊥)设D、E分别是线段BC、CC1的中点,在线段AB上是否存在一点M,使直线DE⊥平面A1MC?请证明你的结论. 3.(2014?江苏)如图,在三棱锥P﹣ABC中,D,E,F分别为棱PC,AC,AB的中点,已知PA⊥AC,PA=6,BC=8,DF=5.求证: (1)直线PA⊥平面DEF; (2)平面BDE⊥平面ABC. 4.(2014?黄山一模)如图,PA垂直于矩形ABCD所在的平面,AD=PA=2,CD=2,E、F分别是AB、PD的中点. (1)求证:AF⊥平面PCE; (2)求证:平面PCE⊥平面PCD; (3)求四面体PEFC的体积.

5.(2014?南海区模拟)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面是直角梯形,AB⊥CD,AB⊥AD,⊥PAB和⊥PAD是两个边长为2的正三角形,DC=4,O为BD的中点,E为PA的中点. (⊥)求证:PO⊥平面ABCD; (⊥)求证:OE⊥平面PDC; (⊥)求直线CB与平面PDC所成角的正弦值. 6.(2013?天津)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧棱A1A⊥底面ABC,且各棱长均相等.D,E,F分别为棱AB,BC,A1C1的中点. (⊥)证明:EF⊥平面A1CD; (⊥)证明:平面A1CD⊥平面A1ABB1; (⊥)求直线BC与平面A1CD所成角的正弦值. 7.(2013?浙江)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥面ABCD,AB=BC=2,AD=CD=,PA=, ⊥ABC=120°,G为线段PC上的点. (⊥)证明:BD⊥平面PAC; (⊥)若G是PC的中点,求DG与PAC所成的角的正切值; (⊥)若G满足PC⊥面BGD,求的值.

高中数学立体几何常考证明题汇总1

新课标立体几何常考证明题汇总 1、已知四边形ABCD 是空间四边形,,,,E F G H 分别是边,,,AB BC CD DA 的中点 (1) 求证:EFGH 是平行四边形 (2) 若BD=23,AC=2,EG=2。求异面直线AC 、BD 所成的角和EG 、BD 所成的角。 证明:在ABD ?中,∵,E H 分别是,AB AD 的中点∴1 //,2 EH BD EH BD = 同理,1 //,2 FG BD FG BD =∴//,EH FG EH FG =∴四边形EFGH 是平行四边形。 (2) 90° 30 ° 考点:证平行(利用三角形中位线),异面直线所成的角 2、如图,已知空间四边形ABCD 中,,BC AC AD BD ==,E 是AB 的中点。 求证:(1)⊥AB 平面CDE; (2)平面CDE ⊥平面ABC 。 A H G F E D C B A

证明:(1) BC AC CE AB AE BE =? ?⊥?=? 同理,AD BD DE AB AE BE =??⊥?=? 又∵CE DE E ?= ∴AB ⊥平面CDE (2)由(1)有AB ⊥平面CDE 又∵AB ?平面ABC , ∴平面CDE ⊥平面ABC 考点:线面垂直,面面垂直的判定 3、如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 是1AA 的中点, 求证: 1//AC 平面 BDE 。 证明:连接AC 交BD 于O ,连接EO , ∵E 为1AA 的中点,O 为AC 的中点 ∴EO 为三角形1A AC 的中位线 ∴1//EO AC 又EO 在平面BDE 内,1AC 在平面 BDE 外 ∴1//AC 平面 BDE 。 考点:线面平行的判定 4、已知ABC ?中90ACB ∠= ,SA ⊥面ABC ,AD SC ⊥,求证:AD ⊥面SBC . 证明:90ACB ∠=∵° BC AC ∴⊥ 又SA ⊥面ABC S A B C ∴⊥ BC ∴⊥面SAC BC AD ∴⊥ 又,SC AD SC BC C ⊥?=AD ∴⊥面SBC 考点:线面垂直的判定 5、已知正方体1111ABCD A BC D -,O 是底ABCD 对角线的交点. 求证:(1) C 1O ∥面11AB D ;(2)1 AC ⊥面11AB D . A E D 1 C B 1 D C B A S D C B A D 1O D B A C 1 B 1 A 1 C

(完整版)立体几何典型例题精选(含答案)

F E D C B A 立体几何专题复习 热点一:直线与平面所成的角 例1.(2014,广二模理 18) 如图,在五面体ABCDEF 中,四边形ABCD 是边长为2的正方形, EF ∥平面ABCD , 1EF =,,90FB FC BFC ?=∠=,3AE =. (1)求证:AB ⊥平面BCF ; (2)求直线AE 与平面BDE 所成角的正切值. 变式1:(2013湖北8校联考)如左图,四边形ABCD 中,E 是BC 的中点,2,1,5,DB DC BC === 2.AB AD ==将左图沿直线BD 折起,使得二面角A BD C --为60,?如右图. (1)求证:AE ⊥平面;BDC (2)求直线AC 与平面ABD 所成角的余弦值. 变式2:[2014·福建卷] 在平面四边形ABCD 中,AB =BD =CD =1,AB ⊥BD ,CD ⊥BD .将△ABD 沿BD 折起,使得平面ABD ⊥平面BCD ,如图1-5所示. (1)求证:AB ⊥CD ; (2)若M 为AD 中点,求直线AD 与平面MBC 所成角的正弦值.

热点二:二面角 例2.[2014·广东卷] 如图1-4,四边形ABCD为正方形,PD⊥平面ABCD,∠DPC=30°,AF⊥PC于点F,FE∥CD,交PD于点E. (1)证明:CF⊥平面ADF;(2)求二面角D-AF-E的余弦值. 变式3:[2014·浙江卷] 如图1-5,在四棱锥A-BCDE中,平面ABC⊥平面BCDE,∠CDE=∠BED=90°,AB=CD=2,DE=BE=1,AC= 2. (1)证明:DE⊥平面ACD;(2)求二面角B-AD-E的大小. 变式4:[2014·全国19] 如图1-1所示,三棱柱ABC-A1B1C1中,点A1在平面ABC内的射影D在AC 上,∠ACB=90°,BC=1,AC=CC1=2. (1)证明:AC1⊥A1B; (2)设直线AA1与平面BCC1B1的距离为3,求二面角A1 -AB -C的大小.

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