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。
A E H D
F C
证明:在?ABD中,∵E,H分别是AB,AD的中点∴EH//BD,EH?同理,FG//BD,FG?(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)
A E
G
B
1BD 21BD∴EH//FG,EH?FG∴四边形EFGH是平行四边形。 2BC?AC???CE?AB
AE?BE?B
同理,
AD?BD???DE?AB
AE?BE?C
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
D
考点:线面垂直,面面垂直的判定
3、如图,在正方体ABCD?A1B1C1D1中,E是AA1的中点, 求证: A1C//平面BDE。
证明:连接AC交BD于O,连接EO, ∵E为AA1的中点,O为AC的中点 ∴EO为三角形A1AC的中位线 ∴EO//AC1 又EO在平面BDE内,A1C在平面BDE外 ∴A1C//平面BDE。 考点:线面平行的判定
4、已知?ABC中?ACB?90,SA?面ABC,AD?SC,求证:AD?面SBC.
oA
D1
B1
E C
A D
B C
证明:∵?ACB?90° ?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、已知正方体ABCD?A1B1C1D1,O是底ABCD对角线的交点.
SDACBD1A1DOABB1C1?面AB1D1. 求证:(1) C1O∥面AB1D1;(2)AC1证明:(1)连结A1C1,设
A1C1?B1D1?O1,连结AO1
∵ ABCD?A1B1C1D1是正方体 ?A1ACC1是平行四边形
C
∴A1C1∥AC且 A1C1?AC 又O1,O分别是A1C1,AC的中点,∴O1C1∥AO且O1C1?AO
?AOC1O1是平行四边形 ?C1O∥AO1,AO1?面AB1D1,C1O?面AB1D1 ∴C1O∥面AB1D1
(2)QCC1?面A1B1C1D1 ?CC1?B1D! 又
∵A1C1?B1D1同理可证
A1C?AD1?B1D1 , ?B1D1?面AC11C 即AC1, 又
D1B1?AD1?D1
?A1C?面AB1D1
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?平面B'D'DB;(2)BD'?平面ACB'.
考点:线面垂直的判定
7、正方体ABCD—A1B1C1D1中.(1)求证:平面A1BD∥平面B1D1C;
D1 A1 E D B1 C1 F G C
(2)若E、F分别是AA1,CC1的中点,求证:平面EB1D1∥平面FBD. 证明:(1)由B1B∥DD1,得四边形BB1D1D是平行四边形,∴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中点G,∴AE∥B1G.
从而得B1E∥AG,同理GF∥AD.∴AG∥DF.∴B1E∥DF.∴DF∥平面EB1D1.∴平面EB1D1∥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EF?2AC, 2?BDC?90o,求证:BD?平面ACD
证明:取CD的中点G,连结EG,FG,∵E,F分别为AD,BC的中点,∴EG1//?AC 2//1BD,又AC?BD,∴FG?1AC,∴在?EFG中,EG2?FG2?1AC2?EF2 FG?222o ∴EG?FG,∴BD?AC,又?BDC?90,即BD?CD,AC?CD?C
∴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,
AN?3NB P(1)求证:MN?AB;(2)当?APB?90,AB?2BC?4时,求MN的长。
o证明:(1)取PA的中点Q,连结MQ,NQ,∵M是PB的中点,
∴QN是MN在平面PAB内的射影 ,取 AB的中点D,连结 PD,∵PA?PB,∴
[来源学§科§网]M∴MQ//BC,∵ CB?平面PAB ,∴ MQ?平面PAB
CAPD?AB,又AN?3NB,∴BN?ND NB ∴QN//PD,∴QN?AB,由三垂线定理得MN?AB
1o (2)∵?APB?90,PA?PB,∴PD?AB?2,∴QN?1,∵MQ?平面PAB.∴MQ?NQ,且
21MQ?BC?1,∴MN?2 2考点:三垂线定理
10、如图,在正方体ABCD?A1B1C1D1中,E、F、G分别是AB、AD、C1D1的中点.求证:平面D1EF∥平面BDG.
证明:∵E、F分别是AB、AD的中点,?EF∥BD 又EF?平面BDG,BD?平面BDG?EF∥平面BDG ∵D1GEB?四边形D1GBE为平行四边形,D1E∥GB
又D1E?平面BDG,GB?平面BDG?D1E∥平面BDG
EF?D1E?E,?平面D1EF∥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ABCD?A1B1C1D1中,E是AA1的中点. (1)求证:A1C//平面BDE; (2)求证:平面A1AC?平面BDE. 证明:(1)设AC?BD?O,
∵E、O分别是AA1、AC的中点,?A1C∥EO
?平面BDE,EO?平面BDE,?A1C∥平面BDE 又AC1(2)∵AA1?平面ABCD,BD?平面ABCD,AA1?BD 又BD?AC,
AC?AA1?A,?BD?平面A1AC,BD?平面BDE,?平面BDE?平面A1AC
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,AB?2,PA?AD?4,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:在?ADE中,AD?AE?DE,?AE?DE
222∵PA?平面ABCD,DE?平面ABCD,?PA?DE 又PA?AE?A,?DE?平面PAE (2)?DPE为DP与平面PAE所成的角