高中数学立体几何专题证明题训练
高中数学立体几何平行、垂直位置关系证明题专项练习(带答案)

立体几何平行、垂直位置关系专练1、如图,四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,//AD BC ,AB AD ⊥,2AD BC =,M 点在线段PD 上,且满足2MD PM =.(1)求证:AB PD ⊥;(2)求证://PB 平面MAC .2、如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,E 为PA 的中点,F 为BC 的中点,底面ABCD 是菱形,对角线AC ,BD 交于点O .求证:(1)平面//EFO 平面PCD ;(2)平面PAC ⊥平面PBD .3、如图,正三棱柱ABC-A 1B 1C 1的高为6,其底面边长为2.已知点M ,N 分别是棱A 1C 1,AC 的中点,点D 是棱CC 1上靠近C 的三等分点.求证:(1)B 1M ∥平面A 1BN ;(2)AD ⊥平面A 1BN.4、如图,等边三角形ABC与直角梯形ABDE所在平面垂直,BD∥AE,BD=2AE,AE⊥AB,M为AB的中点.(1)证明:CM⊥DE;(2)在边AC上找一点N,使CD∥平面BEN.5、如图,矩形ABCD所在平面与三角形ABE所在平面互相垂直,AE=AB,M,N,H分别为DE,AB,BE 的中点.求证:(1)MN∥平面BEC;(2)AH⊥CE.6、如图,在三棱台ABCDEF中,CF⊥平面DEF,AB⊥BC.(1)设平面ACE∩平面DEF=a,求证:DF∥a;(2)若EF=CF=2BC,试问在线段BE上是否存在点G,使得平面DFG⊥平面CDE?若存在请确定点G的位置;若不存在,请说明理由.7、在三棱锥S ABC -中,平面SAB ⊥平面SBC ,AB BC ⊥,AS AB =,过A 作AF SB ⊥,垂足为F ,点E ,G 分别是棱SA ,SC 的中点.(1)求证:平面EFG ∥平面ABC .(2)求证:BC SA ⊥.8、如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,AB BC ⊥,点D 为棱1C C 的中点,1AC 与1A D 交于点E ,1BC 与1B D 交于点F ,连结EF .求证:(1)//AB EF ;(2)平面11A B D ⊥平面11B BCC .9、【2019年高考江苏卷】如图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,D ,E 分别为BC ,AC 的中点,AB =BC .求证:(1)A 1B 1∥平面DEC 1;(2)BE ⊥C 1E .点,平面PAB ⊥底面ABCD ,90PAB ∠= .求证:(1)//PB 平面AEC ;(2)平面PAC ⊥平面ABCD .11、2.(2020·江苏省镇江高三二模)如图,三棱锥P ABC -中,点D ,E 分别为AB ,BC 的中点,且平面PDE ⊥平面ABC .()1求证://AC 平面PDE ;()2若2PD AC ==,PE =PBC ⊥平面ABC .12、(2020·江苏省建湖高级中学高三月考)如图,在四面体ABCD 中,,90AD BD ABC =∠= ,点,E F 分别为棱,AB AC 上的点,点G 为棱AD 的中点,且平面//EFG 平面BCD .(1)求证:12EF BC =;(2)求证:平面EFD ⊥平面ABC .点,PA ⊥平面ABCD .(1)求证://PB 平面AEC ;(2)若四边形ABCD 是矩形且PA AD =,求证:AE ⊥平面PCD .14、(2020·江苏省高三二模)如图,在三棱柱111ABC A B C -中,侧面11ABB A ⊥底面ABC ,AB AC ⊥,E ,F 分别是棱AB ,BC 的中点.求证:(1)11AC ∥平面1B EF ;(2)1AC B E ⊥.15、(2020·江苏省连云港高三)如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为矩形,平面PAD ⊥平面ABCD ,PA PD ⊥,PA PD =,E 、F 分别为AD 、PB 的中点.(Ⅰ)求证:PE BC ⊥;(Ⅱ)求证:平面PAB ⊥平面PCD ;(Ⅲ)求证://EF 平面PCD .16、(2020·江苏省苏州高三)如图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,D ,E 分别为BC ,AC 的中点,AB =BC .求证:(1)A1B 1∥平面DEC 1;(2)BE ⊥C 1E .17、(2020·江苏省通州高三)如图,在三棱柱111ABC A B C -中,侧棱垂直于底面1,2,1,,AB BC AA AC BC E F ⊥===分别是11,AC BC 的中点.(1)求证: 平面ABE ⊥平面11B BCC ;(2)求证:1C F ∥平面ABE ;18、(2020·江苏省高三三模)如图,三棱柱111ABC A B C -中,1BC B C =,O 为四边形11ACC A 对角线交点,F 为棱1BB 的中点,且AF ⊥平面11BCC B .(1)证明://OF 平面ABC ;(2)证明:四边形11ACC A 为矩形.参考答案1.如图,四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,//AD BC ,AB AD ⊥,2AD BC =,M 点在线段PD 上,且满足2MD PM =.(1)求证:AB PD ⊥;(2)求证://PB 平面MAC .【解析】(1)∵四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,AB 平面ABCD , ∴AB PA ⊥,又AB AD ⊥,,PA AD ⊂平面PAD ,PA AD A ⋂=, ∴AB ⊥面PAD .PD ⊂面PAD ,∴AB PD ⊥. (2)连结BD AC O ⋂=,连结MO , ∵//AD BC ,2AD BC =,2DO BO ∴=,∵在PBD ∆中,2DM MP =,2DO BO =∴//PB MO , 又PB ⊄面MAC ,MO ⊂面MAC ,∴//PB 面MAC .2.如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,E 为PA 的中点,F 为BC 的中点,底面ABCD 是菱形,对角线AC ,BD 交于点O .求证:(1)平面//EFO 平面PCD ;(2)平面PAC ⊥平面PBD . 【详解】(1)因为在ΔPAC 中,E 为PA 的中点,O 为AC 的中点, 所以//EO PC又EO ⊄平面PCD ,PC ⊂平面PCD , 所以//EO 平面PCD同理可证,//FO 平面PCD ,又EO FO O = ,EO ⊂平面EFO ,FO ⊂平面EFO 所以平面//EFO 平面PCD .(2)因为PA ⊥平面ABCD ,BD ⊂平面ABCD , 所以PA BD ⊥因为底面ABCD 是菱形,所以AC BD ⊥,又,,PA AC A PA PAC AC PAC =⊂⊂ 平面平面所以BD ⊥平面PAC 。
高中数学立体几何证明题汇总

高中数学立体几何证明题汇总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)证明EFGH是平行四边形。
2)已知BD=23,AC=2,EG=2,求异面直线AC、BD所成的角和EG、BD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。
1)证明AB垂直于平面CDE。
2)证明平面CDE垂直于平面ABC。
3.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是AA1的中点。
证明A1C平行于平面BDE。
4.已知三角形ABC中∠ACB=90,SA垂直于面ABC,AD垂直于SC。
证明AD垂直于面SBC。
5.已知正方体ABCD-A1B1C1D1,O是底面ABCD对角线的交点。
1)证明C1O平行于面AB1D1.2)证明AC1垂直于面AB1D1.6.正方体ABCD-A1B1C1D1中。
1)证明AC垂直于平面B1D1D。
2)证明BD1垂直于平面ACB1.7.正方体ABCD-A1B1C1D1中。
1)证明平面A1BD平行于平面B1DC。
2)已知E、F分别是AA1、CC1的中点,证明平面EB1D1平行于平面FBD。
8.四面体ABCD中,AC=BD,E、F分别为AD、BC的中点,且EF=AC/2,∠XXX。
证明BD垂直于平面ACD。
9.如图P是△ABC所在平面外一点,PA=PB,CB垂直于平面PAB,M是PC的中点,N是AB上的点,AN=3NB。
1)证明XXX垂直于AB。
2)当∠APB=90,AB=2BC=4时,求MN的长度。
10.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F、G分别是AB、AD、C1D1的中点。
证明平面D1EF平行于平面BDG。
11.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是AA1的中点。
1)证明A1C平行于平面BDE。
2)证明平面A1AC垂直于平面BDE。
12、已知矩形ABCD,PA垂直于平面ABCD,AB=2,PA=AD=4,E为BC的中点。
最新高一数学常考立体几何证明题及答案

高一数学常考立体几何证明题1、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 。
2、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 。
3、已知ABC ∆中90ACB ∠=,SA ⊥面ABC ,AD SC ⊥, 求证:AD⊥面SBC .4、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 ;(2)1AC ⊥面11AB D .5、正方体''''ABCD A B C D -中,求证:''AC B D DB ⊥平面;6、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 .AE D BCAE D 1CB 1DCBASDCB AD 1ODBAC 1B 1A 1C A 1 A B 1BC 1C D 1D G EF7、四面体ABCD 中,,,AC BD E F =分别为,AD BC 的中点,且22EF AC =,90BDC ∠=,求证:BD ⊥平面ACD8、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 .9、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 .10、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 ;(2)求直线DP 与平面PAE 所成的角.11、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 ; (2)求证:AD PB ⊥.12、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:1AO ⊥平面MBD .13、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 .14.(12分)求证平行于三棱锥的两条相对棱的平面截三棱锥所得的截面是平行四边形.已知:如图,三棱锥S —ABC ,SC ∥截面EFGH ,AB ∥截面EFGH. 求证:截面EFGH 是平行四边形.15.(12分)已知正方体ABCD —A1B1C1D1的棱长为a ,M 、N 分别为A1B 和AC 上的点,A1M =AN =23a ,如图. (1)求证:MN ∥面BB1C1C ;16.(12分)(2009·浙江高考)如图,DC ⊥平面ABC ,EB ∥DC ,AC =BC =EB =2DC =2,∠ACB =120°,P ,Q 分别为AE ,AB 的中点. (1)证明:PQ ∥平面ACD ;N MPCBA17.(12分)如图,在四面体ABCD 中,CB =CD ,AD ⊥BD ,点E 、F 分别是AB 、BD 的中点. 求证:(1)直线EF ∥面ACD. (2)平面EFC ⊥平面BCD .20、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 。
高中数学立体几何专题证明题训练

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 。
DABCPEM3.如图,在长方体1111ABCDA 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,1,2ADAA a ABa(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:AEBD(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。
ABDCEA BCD E PFAPBCFED5,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 ,AFBF ,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.ABCDEFMO7在直三棱柱111C B A ABC中,,900ABCE 、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 8已知正六棱柱111111ABCDEFA B C D E F 的所有棱长均为2,G 为AF 的中点。
立体几何证明题精选

立体几何证明题精选1.在多面体中,矩形ABB1A1和ACC1A1,AC垂直于BC。
证明BC垂直于平面ACC1A1,同时在线XXX上存在一点M,使得DE与平面A1MC平行。
2.在三棱锥P-ABC中,D,E,F分别是棱PC,AC,AB 的中点。
已知PA垂直于AC,PA=6,BC=8,DF=5.证明PA 平行于平面DEF,同时平面BDE垂直于平面ABC。
3.在四棱锥P-ABCD中,AP垂直于平面PCD,AD平行于BC,AB和BC分别为线段AD和PC的中点。
证明AP平行于平面BEF,同时BE垂直于平面PAC。
4.在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,BA=BD=BC=1,AD=2,PA=PD=√5,E和F分别是棱AD和PC的中点。
证明EF平行于平面PAB,同时平面PBC垂直于平面ABCD。
5.在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱垂直于底面,AB垂直于BC,AA1=AC=2,BC=1,E和F分别是A1C1和BC的中点。
证明平面ABE垂直于平面B1BCC1,C1F平行于平面ABE,同时求三棱锥E-ABC的体积。
6.在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PA垂直于平面ABCD,E为PD的中点。
证明PB平行于平面AEC,同时若AP=1,AD=3,则三棱锥P-ABD的体积为2/3,求A到平面PBC的距离。
7.在四棱锥中,平面ACD和平面ABD的交线为直线L,平面ABC和平面ACD的交线为直线M,平面ABC和平面ABD的交线为直线N,P为直线L上一点,Q为直线M上一点,R为直线N上一点,且PQR平行于平面ABCD,证明PR 平行于直线BD,同时求四面体PQRD的体积。
8.在长方体ABCD-A1B1C1D1中,底面A1B1C1D1为正方形,O为BD的中点,E为棱AA1上任意一点。
证明BD垂直于EC1,同时若AB=2,AE=2,OE垂直于EC1,则AA1的长度为2√2.。
高中数学立体几何专题证明题训练

AP B CFED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,A E C D 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 BDABCPEMAB DC E ABCD EPF ABCDEF MO C 1A BC DEF A 1B 18已知正六棱柱111111ABCDEF A B C D E F -的所有棱长均为2,G 为AF 的中点。
高中数学立体几何平行、垂直位置关系证明题专项练习(带答案)

立体几何平行、垂直位置关系专练1、如图,四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,//AD BC ,AB AD ⊥,2AD BC =,M 点在线段PD 上,且满足2MD PM =.(1)求证:AB PD ⊥;(2)求证://PB 平面MAC .2、如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,E 为PA 的中点,F 为BC 的中点,底面ABCD 是菱形,对角线AC ,BD 交于点O .求证:(1)平面//EFO 平面PCD ;(2)平面PAC ⊥平面PBD .3、如图,正三棱柱ABC-A 1B 1C 1的高为6,其底面边长为2.已知点M ,N 分别是棱A 1C 1,AC 的中点,点D 是棱CC 1上靠近C 的三等分点.求证:(1)B 1M ∥平面A 1BN ;(2)AD ⊥平面A 1BN.4、如图,等边三角形ABC与直角梯形ABDE所在平面垂直,BD∥AE,BD=2AE,AE⊥AB,M为AB的中点.(1)证明:CM⊥DE;(2)在边AC上找一点N,使CD∥平面BEN.5、如图,矩形ABCD所在平面与三角形ABE所在平面互相垂直,AE=AB,M,N,H分别为DE,AB,BE 的中点.求证:(1)MN∥平面BEC;(2)AH⊥CE.6、如图,在三棱台ABCDEF中,CF⊥平面DEF,AB⊥BC.(1)设平面ACE∩平面DEF=a,求证:DF∥a;(2)若EF=CF=2BC,试问在线段BE上是否存在点G,使得平面DFG⊥平面CDE?若存在请确定点G的位置;若不存在,请说明理由.7、在三棱锥S ABC -中,平面SAB ⊥平面SBC ,AB BC ⊥,AS AB =,过A 作AF SB ⊥,垂足为F ,点E ,G 分别是棱SA ,SC 的中点.(1)求证:平面EFG ∥平面ABC .(2)求证:BC SA ⊥.8、如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,AB BC ⊥,点D 为棱1C C 的中点,1AC 与1A D 交于点E ,1BC 与1B D 交于点F ,连结EF .求证:(1)//AB EF ;(2)平面11A B D ⊥平面11B BCC .9、【2019年高考江苏卷】如图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,D ,E 分别为BC ,AC 的中点,AB =BC .求证:(1)A 1B 1∥平面DEC 1;(2)BE ⊥C 1E .点,平面PAB ⊥底面ABCD ,90PAB ∠= .求证:(1)//PB 平面AEC ;(2)平面PAC ⊥平面ABCD .11、2.(2020·江苏省镇江高三二模)如图,三棱锥P ABC -中,点D ,E 分别为AB ,BC 的中点,且平面PDE ⊥平面ABC .()1求证://AC 平面PDE ;()2若2PD AC ==,PE =PBC ⊥平面ABC .12、(2020·江苏省建湖高级中学高三月考)如图,在四面体ABCD 中,,90AD BD ABC =∠= ,点,E F 分别为棱,AB AC 上的点,点G 为棱AD 的中点,且平面//EFG 平面BCD .(1)求证:12EF BC =;(2)求证:平面EFD ⊥平面ABC .点,PA ⊥平面ABCD .(1)求证://PB 平面AEC ;(2)若四边形ABCD 是矩形且PA AD =,求证:AE ⊥平面PCD .14、(2020·江苏省高三二模)如图,在三棱柱111ABC A B C -中,侧面11ABB A ⊥底面ABC ,AB AC ⊥,E ,F 分别是棱AB ,BC 的中点.求证:(1)11AC ∥平面1B EF ;(2)1AC B E ⊥.15、(2020·江苏省连云港高三)如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为矩形,平面PAD ⊥平面ABCD ,PA PD ⊥,PA PD =,E 、F 分别为AD 、PB 的中点.(Ⅰ)求证:PE BC ⊥;(Ⅱ)求证:平面PAB ⊥平面PCD ;(Ⅲ)求证://EF 平面PCD .16、(2020·江苏省苏州高三)如图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,D ,E 分别为BC ,AC 的中点,AB =BC .求证:(1)A1B 1∥平面DEC 1;(2)BE ⊥C 1E .17、(2020·江苏省通州高三)如图,在三棱柱111ABC A B C -中,侧棱垂直于底面1,2,1,,AB BC AA AC BC E F ⊥===分别是11,AC BC 的中点.(1)求证: 平面ABE ⊥平面11B BCC ;(2)求证:1C F ∥平面ABE ;18、(2020·江苏省高三三模)如图,三棱柱111ABC A B C -中,1BC B C =,O 为四边形11ACC A 对角线交点,F 为棱1BB 的中点,且AF ⊥平面11BCC B .(1)证明://OF 平面ABC ;(2)证明:四边形11ACC A 为矩形.参考答案1.如图,四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,//AD BC ,AB AD ⊥,2AD BC =,M 点在线段PD 上,且满足2MD PM =.(1)求证:AB PD ⊥;(2)求证://PB 平面MAC .【解析】(1)∵四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,AB 平面ABCD , ∴AB PA ⊥,又AB AD ⊥,,PA AD ⊂平面PAD ,PA AD A ⋂=, ∴AB ⊥面PAD .PD ⊂面PAD ,∴AB PD ⊥. (2)连结BD AC O ⋂=,连结MO , ∵//AD BC ,2AD BC =,2DO BO ∴=,∵在PBD ∆中,2DM MP =,2DO BO =∴//PB MO , 又PB ⊄面MAC ,MO ⊂面MAC ,∴//PB 面MAC .2.如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,E 为PA 的中点,F 为BC 的中点,底面ABCD 是菱形,对角线AC ,BD 交于点O .求证:(1)平面//EFO 平面PCD ;(2)平面PAC ⊥平面PBD . 【详解】(1)因为在ΔPAC 中,E 为PA 的中点,O 为AC 的中点, 所以//EO PC又EO ⊄平面PCD ,PC ⊂平面PCD , 所以//EO 平面PCD同理可证,//FO 平面PCD ,又EO FO O = ,EO ⊂平面EFO ,FO ⊂平面EFO 所以平面//EFO 平面PCD .(2)因为PA ⊥平面ABCD ,BD ⊂平面ABCD , 所以PA BD ⊥因为底面ABCD 是菱形,所以AC BD ⊥,又,,PA AC A PA PAC AC PAC =⊂⊂ 平面平面所以BD ⊥平面PAC 。
高中立体几何证明题

高中立体几何证明题一、线面平行的证明题1已知正方体ABCD - A_{1}B_{1}C_{1}D_{1},E,F分别是AB,BC的中点,求证:EF∥平面A_{1}C_{1}D。
解析1. 连接AC。
- 在 ABC中,因为E,F分别是AB,BC的中点,所以EF∥ AC。
2. 正方体ABCD - A_{1}B_{1}C_{1}D_{1}中:- AC∥ A_{1}C_{1}。
- 由EF∥ AC和AC∥ A_{1}C_{1}可得EF∥ A_{1}C_{1}。
- 又A_{1}C_{1}⊂平面A_{1}C_{1}D,EFnot⊂平面A_{1}C_{1}D。
- 根据线面平行的判定定理,所以EF∥平面A_{1}C_{1}D。
题2在三棱柱ABC - A_{1}B_{1}C_{1}中,D是AB的中点,求证:AC_{1}∥平面CDB_{1}。
解析1. 连接BC_{1},交B_{1}C于点E。
- 在三棱柱ABC - A_{1}B_{1}C_{1}中,E为BC_{1}的中点。
2. 因为D是AB的中点:- 所以在 ABC_{1}中,DE∥ AC_{1}。
- 又DE⊂平面CDB_{1},AC_{1}not⊂平面CDB_{1}。
- 根据线面平行的判定定理,可得AC_{1}∥平面CDB_{1}。
二、线面垂直的证明题3在四棱锥P - ABCD中,底面ABCD是正方形,PA = PB = PC = PD,求证:PA⊥平面ABCD。
解析1. 连接AC,BD交于点O,连接PO。
- 因为底面ABCD是正方形,所以O为AC,BD中点。
- 又PA = PC,PB = PD,根据等腰三角形三线合一的性质:- 可得PO⊥ AC,PO⊥ BD。
- 而AC∩ BD = O,AC⊂平面ABCD,BD⊂平面ABCD。
- 根据直线与平面垂直的判定定理,所以PO⊥平面ABCD。
- 又PA = PB = PC = PD,AO = BO = CO = DO,所以 PAO≅ PBO≅ PCO ≅ PDO。
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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 ∠ο
60⊥⊥⊥
4a 2a (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
8已知正六棱柱111111ABCDEF A B C D E F -的所有棱长均为2,G 为
AF 的中点。
(1)求证:1F G ∥平面11BB E E ; (2)求证:平面1F AE ⊥平面11DEE D ;
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
C 1
A
B
C
D
E
F A 1 B 1
(3)求四面体1EGFF 的体积。
9如图①,E ,F 分别是直角三角形ABC 边AB 和AC 的中点,90B ∠=o ,沿EF 将三角形ABC 折成如图②所示的锐二面角1A EF B --,若M 为线段1A C 中点.求证: (1)直线//FM 平面1A EB ; (2)平面1A FC ⊥平面1A BC .
10如图所示,在直三棱柱111C B A ABC -中,⊥=11,AC BB AB 平面D BD A ,1为AC 的中点.
(Ⅰ)求证://1C B 平面BD A 1; (Ⅱ)求证:⊥1
1C B 平面11A ABB ; (Ⅲ)设E 是1CC 上一点,试确定E 的位置使平面⊥BD A 1平面
BDE ,并说明理由.
11已知:正方体1111ABCD-A B C D ,1AA =2,E 为棱1CC 的中
点.
(Ⅰ) 求证:11B D AE ⊥;
(Ⅱ) 求证://AC 平面1B DE ; (Ⅲ)求三棱锥A-BDE 的体积
12如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥底面ABCD ,
60AB AD AC CD ABC ⊥⊥∠=,,°,PA AB BC ==,E 是
PC
的中点.
(1)证明CD AE ⊥; (2)证明PD ⊥平面ABE ;
13如图是表示以AB =4,BC =3的矩形ABCD 为底面的长方体被一平
面斜
截所得的几何体,其中四边形EFGH 为截面.已知AE =5,BF =8,CG =12.
(1)作出截面EFGH 与底面ABCD 的交线l ;
(2)截面四边形EFGH 是否为菱形?并证明你的结论; (3)求DH 的长.
14已知AB ⊥平面ACD ,DE ⊥平面ACD ,△ACD 为等边三角形,AD =DE =2AB =2,F 为CD 的中点.
(1)求证:AF ⊥平面CDE ; (2)求证:AF ∥平面BCE ;
(3)求四棱锥C -ABED 的体积.
A
B
C
E
F 图①
B C
E
F M
图②
C 1
B
1
A 1
D
B
A
A
1
D 1
C 1
B 1
A D B
A
B
C
D E
F G
H
15如图,菱形ABCD 所在平面与矩形ACEF 所在平
面互相垂直,已知BD=2AF ,且点M 是线段EF 的中点.
(1)求证:AM ∥平面BDE ; (2)求证:平面DEF ⊥平面BEF.
16如图:正四棱柱1AC 中,
1O ABCD E DD 为棱的中点,是底面正方形中心,
且1EO AB ⊥,
(1)求证:该正四棱柱为正方体;
(2)若1-AB a A OBB E =,求四棱锥的体积.
17如图:M 、N 、K 分别是正方体ABCD —1111
A B C D 的棱
AB 、CD 、11C D 的中点,
(1)求证:AN ∥平面1;A MK
(2)求证:111.A B C A MK ⊥平面平面 18在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AC =3,BC =4,AB =5,
AA 1=
4,点D 是AB 的中点,
(1)求证:AC ⊥BC 1;(2)求证:AC 1//平面CDB 1; (3)求异面直线 AC 1与 B 1C 所成角的余弦值.
A
B
C
D
E
F
M。