空间中的平行与垂直
热点一 空间线面位置关系的判定 空间线面位置关系判断的常用方法
(1)根据空间线面平行、垂直关系的判定定理和性质定理逐项判断来解决问题;
(2)必要时可以借助空间几何模型,如从长方体、四面体等模型中观察线面位置关系,并结合有关定理来进行判断.
例1 (1)(·广东)若直线l1和l2是异面直线,l1在平面α内,l2在平面β内,l是平面α与平面β的交线,则下列命题正确的是( ) A.l与l1,l2都不相交 B.l与l1,l2都相交
C.l至多与l1,l2中的一条相交 D.l至少与l1,l2中的一条相交
(2)关于空间两条直线a、b和平面α,下列命题正确的是( ) A.若a∥b,b?α,则a∥α B.若a∥α,b?α,则a∥b C.若a∥α,b∥α,则a∥b D.若a⊥α,b⊥α,则a∥b
跟踪演练1 设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,给出下列四个命题: ①若m∥n,m⊥β,则n⊥β;②若m∥α,m∥β,则α∥β; ③若m∥n,m∥β,则n∥β;④若m∥α,m⊥β,则α⊥β. 其中真命题的个数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4
热点二 空间平行、垂直关系的证明
例2 (·广东)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.
跟踪演练2 如图,在四棱锥P—ABCD中,AD∥BC,且BC=2AD,AD⊥CD,PB⊥CD,点E
在棱PD上,且PE=2ED.
(1)求证:平面PCD⊥平面PBC; (2)求证:PB∥平面AEC. 热点三 平面图形的折叠问题
例3 如图,在边长为4的菱形ABCD中,∠DAB=60°,点E,F分别是边CD,CB的中点,AC∩EF=O,沿EF将△CEF翻折到△PEF,连接PA,PB,PD,得到如图的五棱锥P—ABFED,且PB=10.
(1)求证:BD⊥PA;
(2)求四棱锥P—BFED的体积.
跟踪演练3 如图1,在Rt△ABC中,∠ABC=60°,∠BAC=90°,AD是BC上的高,沿AD将△ABC折成60°的二面角B—AD—C,如图2.
(1)证明:平面ABD⊥平面BCD;
(2)设点E为BC的中点,BD=2,求异面直线AE和BD所成的角的大小.
1.(·课标全国甲)α,β是两个平面,m,n是两条直线,有下列四个命题: ①如果m⊥n,m⊥α,n∥β,那么α⊥β. ②如果m⊥α,n∥α,那么m⊥n. ③如果α∥β,m?α,那么m∥β.
④如果m∥n,α∥β,那么m与α所成的角和n与β所成的角相等. 其中正确的命题有________.(填写所有正确命题的编号)
2.(·江苏)如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,D,E分别为AB,BC的中点,点F在侧棱B1B上,且B1D⊥A1F,A1C1⊥A1B1.
求证:(1)直线DE∥平面A1C1F; (2)平面B1DE⊥平面A1C1F.
B组 能力提高
11.设a,b,c是空间中的三条直线,α,β是空间中的两个平面,则下列命题的逆命题不成立的是( )
A.当c⊥α时,若c⊥β,则α∥β B.当b?α时,若b⊥β,则α⊥β
C.当b?α,且c是a在α内的射影时,若b⊥c,则a⊥b D.当b?α,且c?α时,若c∥α,则b∥c
12.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱AA1⊥底面ABC,底面是以∠ABC为直角的等腰直角三角形,AC=2a,BB1=3a,点D是A1C1的中点,点F在线段AA1上,当AF=________时,CF⊥平面B1DF.
13.如图,正方形BCDE的边长为a,已知AB=3BC,将△ABE沿边BE折起,折起后A点在平面BCDE上的射影为D点,对翻折后的几何体有如下描述:
①AB与DE所成角的正切值是2; ②AB∥CE;
1
③VB—ACE是a3;
6④平面ABC⊥平面ADC.
其中正确的是________.(填写你认为正确的序号)
14.如图,在等腰梯形ABCD中,AB∥CD,AD=DC=a,∠ABC=60°,平面ACEF⊥平面ABCD,四边形ACEF是平行四边形,点M在线段EF上.
(1)求证:BC⊥平面ACEF;
(2)当FM为何值时,AM∥平面BDE?证明你的结论.