高考专题立体几何证明大题

高考专题立体几何证明大题
高考专题立体几何证明大题

立体几何证明大题

1.如图,四面体ABCD 中,BCD AD 平面⊥, E 、F 分别为AD 、AC 的中点,CD BC ⊥.

求证:(1)BCD EF 平面// (2)ACD BC 平面⊥.

2、如图,棱长为1的正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中, (1)求证:AC ⊥平面B 1D 1DB; (2)求证:BD 1⊥平面ACB 1 (3)求三棱锥B-ACB 1体积.

3、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 )1AC ⊥面11AB D .

D 1O

D

B A

C 1

B 1

A 1

C

D 1

C 1

B 1

A 1

C

D

B

A

4. 如图,P 为ABC ?所在平面外一点,⊥PA 平面ABC ,

?=∠90ABC ,PB AE ⊥于E ,PC AF ⊥于F 求证:(1)⊥BC 平面PAB ;

(2)⊥AE 平面PBC ; (3)⊥PC 平面AEF .

5、如图,ABCD 是正方形,O 是正方形的中心,PO ⊥底面ABCD ,E 是PC 的中点。求证:(1)PA ∥平面BDE (2)平面PAC ⊥平面BDE (3)若棱锥的棱长都为2,求棱锥的体积。

6.如图,PA ⊥平面ABC ,平面PAB ⊥平面PBC 求证:AB ⊥BC

P

A C

F

E

P

C

B A

7.如图,在三棱锥S-ABC 中,,90?=∠=∠=∠ACB SAC SAB , (Ⅰ)证明SC ⊥BC ;

(Ⅱ),29,13,2===SB BC AC 若已知 求侧面SBC 与底面ABC 所成二面角的大小。

8.在长方体1111D C B A ABCD -中,已知3,41===DD DC DA ,求异面直线B A 1与C B 1所成角的余弦

值 。.

9.如图,在三棱柱111ABC A B C -中,每个侧面均为正方形,D 为底边AB 的中点,E 为侧棱1CC 的中点.

(1)求证:CD ∥平面1A EB ; (2)求证:1AB ⊥平面1A EB ;

B

S

C

A

10.如图,已知四棱锥P ABCD -的底面ABCD 是菱形,PA ⊥平面ABCD , 点F 为PC 的中点.

(1)求证://PA 平面BDF ;

(2)求证:平面PAC ⊥平面BDF .

11.如图,四棱锥P ABCD -中,PA ⊥底面ABCD ,AB AD ⊥,点E 在线段AD 上,且//.CE AB

(1)求证:CE ⊥平面PAD ;

(2)若1PA AB ==,3AD =

,CD =45CDA ∠=?,求四棱锥P ABCD -的体积

12.如图, 在直三棱柱111C B A ABC -中,3=AC ,5AB =,4=BC ,41=AA ,点D 是AB 的中点,

(1)求证:1BC AC ⊥; (2)求证:11//CDB AC 平面;

2.如图,已知正方形ABCD 和矩形ACEF 所在的平面互相垂直

,AB =

,1AF =,M 是线段EF 的中

点.

(Ⅰ)求三棱锥A BDF -的体积; (Ⅱ)求证:AM //平面BDE ;

(Ⅲ)求异面直线AM 与DF 所成的角.

A

F

P

D

C

B

C

A

B

D

E

P

M

F

E

D

C

B

A

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,那么其中一个平面的所有直线都_____于另一个平面. 二.知识点梳理 要点诠释:定义中“平面的任意一条直线”就是指“平面的所有直线”,这与“无数条直线”不同(线 线垂直线面垂直) Ⅰ.二面角:从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫二面角(dihedral angle ). 这条直线叫做二 面角的棱,这两个半平面叫做二面角的面. 记作二面角AB αβ--. (简记P AB Q --)

二面角的平面角的三个特征: ⅰ. 点在棱上 ⅱ. 线在面 ⅲ. 与棱垂直 Ⅱ.二面角的平面角:在二面角αβ-l -的棱l 上任取一点O ,以点O 为垂足,在半平面,αβ分别作垂直于棱l 的射线OA 和OB ,则射线OA 和OB 构成的AOB ∠叫做二面角的平面角. 作用:衡量二面角的大小;围:000180θ<<. 知识点四、平面和平面垂直的定义和判定 (垂直问题中要注意题目中的文字表述,特别是“任何”“ 随意”“无数”等字眼) 三.常用证明垂直的方法 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) 利用直径所对的圆周角是直角 (1) 通过“平移”,根据若则a //b,且b⊥平面α,a⊥平面α 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. 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 ; (第2题

(完整版)高三数学立体几何历年高考题(2011年-2017年)

高三数学立体几何高考题 1.(2012年7)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出 的是某几何体的三视图,则此几何体的体积为 (A )6 (B )9 (C )12 (D )18 2.(2012年8)平面α截球O 的球面所得圆的半径为1,球心O 到平面α的距离为2,则此球的体积为 (A )6π (B )43π (C )46π (D )63π 3.(2013年11)某几何体的三视图如图所示, 则该几何体的体积为( ). A .16+8π B .8+8π C .16+16π D .8+16π 4.(2013年15)已知H 是球O 的直径AB 上一点,AH ∶HB =1∶2,AB ⊥平面α,H 为垂足,α截球O 所得截面的面积为π,则球O 的表面积为______. 5.(2014年8)如图,网格纸的各小格都是正方形,粗实线画出的 事一个几何体的三视图,则这个几何体是( ) A.三棱锥 B.三棱柱 C.四棱锥 D.四棱柱 6.(2014年10)正四棱锥的顶点都在同一球面上.若该棱锥的高为4, 底面边长为2,则该球的表面积为( ) A.81π4 B .16π C .9π D.27π4 7.(2015年6)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺,问”积及为米几何?”其意思为:“在屋内墙角处堆放米(如图,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧长为8尺,米堆的高为5尺,米堆的体积和堆放的米各位多少?”已知1斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放的米有( ) (A )14斛 (B )22斛 (C )36斛 (D )66斛 8.(2015年11)圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为r )组成一个几何体,该几何体的三视图中的正视图和俯视图如图所示,若该几何体的表面积为1620π+,则r =( ) (A )1 (B )2 (C )4 (D )8 9(2016年7)如图,某几何体的三视图是三个半径相等的 圆及每个圆中两条互相垂直的半径.若该几何体的体积是28π 3 , 则它的表面积是 (A )17π (B )18π (C )20π (D )28π 10(2016年11)平面α过正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的顶点A ,11//CB D α平面, ABCD m α=I 平面,11ABB A n α=I 平面,则m ,n 所成角的正弦值为 (A )32 (B )22 (C )33 (D )1 3 11.(2017年6)如图,在下列四个正方体中,A ,B 为正方体的两个顶点,M ,N ,Q 为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直接AB 与平面MNQ 不平行的是 12.(2017年16)已知三棱锥S-ABC 的所有顶点都在球O 的球面上,SC 是球O 的直径。若平面SCA ⊥平面SCB ,SA =AC ,SB =BC ,三棱锥S-ABC 的体积为9,则球O 的表面积为________。

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.

(完整版)必修二立体几何11道经典证明题

1.如图,三棱柱 ABC — A i B i C i 中,侧棱垂直底面, 1 / ACB=90 , AC=BC= gAA i , D 是棱 AA i 的中点 (I )证明:平面 BDC i 丄平面BDC (n)平面BDC i 分此棱柱为两部分,求这两部分体积的 比? 2?如图5所示,在四棱锥 P ABCD 中, AB 平面 PAD , AB//CD , PD AD , E 是 1 PB 的中点,F 是CD 上的点且 DF —AB , 2 PH PAD 中AD 边上的高? (1) 证明:PH 平面ABCD ; (2) 若 PH i , AD 2, FC i ,求三 (3)证明:EF 平面PAB . 3.如图,在直三棱柱ABC ABG 中,AB i AC i , D ,E 分 别是棱 BC , CC i 上的点(点D 不同于点C ),且AD DE , F 为B,G 的 中点. 求证:(i )平面ADE 平面BCGB,; (2)直线AF 〃平面ADE . 棱锥E BCF 的体积 ; 妥5小

4. 如图,四棱锥P—ABCD中,ABCD为矩形,△ PAD为等腰直角三角 形,/ APD=90 面PAD丄面ABCD,且AB=1 , AD=2 , E、F分别为 PC和BD的中点. (1) 证明:EF//面PAD ; (2) 证明:面PDC丄面PAD ; (3) 求四棱锥P—ABCD的体积. 5. 在如图所示的几何体中,四边形ABCD是正方形, MA 平面ABCD , PD//MA , E、G、F 分别为MB、PB、 PC 的中点,且AD PD 2MA. (I)求证:平面EFG 平面PDC ; (II )求三棱锥P MAB与四棱锥P ABCD的体积之比. B

历年全国理科数学高考试题立体几何部分精选(含答案)

(一) 1.在一个几何体的三视图中,正视图和俯视图如 右图所示,则相应的俯视图可以为 2.已知矩形ABCD的顶点都在半径为4的球O的球面上,且6,23 ==,则棱锥 AB BC -的体积为。 O ABCD 3.如图,四棱锥P—ABCD中,底面ABCD为平行四 边形,∠DAB=60°,AB=2AD,PD⊥底面ABCD. (Ⅰ)证明:PA⊥BD; (Ⅱ)若PD=AD,求二面角A-PB-C的余弦值。 : `

} (一) 2.83 3. 解:(Ⅰ)因为60,2DAB AB AD ∠=?=, 由余弦定理得3BD AD = 从而BD 2+AD 2= AB 2,故BD ⊥AD 又PD ⊥底面ABCD ,可得BD ⊥PD 所以BD ⊥平面PAD. 故 PA ⊥BD (Ⅱ)如图,以D 为坐标原点,AD 的长为单位长,射线DA 为x 轴的正半轴建立空间直角坐标系D-xyz ,则 ()1,0,0A ,()03,0B ,,() 1,3,0C -,()0,0,1P 。 (1,3,0),(0,3,1),(1,0,0)AB PB BC =-=-=- < 设平面PAB 的法向量为n=(x ,y ,z ),则0, 0, {n AB n PB ?=?= 即 3030 x y y z -+=-= 因此可取n=(3,1,3) 设平面PBC 的法向量为m ,则 m 0,m 0, { PB BC ?=?= 可取m=(0,-1,3-) 27 cos ,727 m n = =- 故二面角A-PB-C 的余弦值为 27 7 - <

(二) 1. 正方体ABCD-1111A B C D 中,B 1B 与平面AC 1D 所成角的余弦值为 A 23 B 33 C 2 3 D 63 2. 已知圆O 的半径为1,PA 、PB 为该圆的两条切线,A 、B 为俩切点,那么PA PB ?的最小值为 (A) 42-+ (B)32-+ (C) 422-+ (D)322-+ \ 3. 已知在半径为2的球面上有A 、B 、C 、D 四点,若AB=CD=2,则四面体ABCD 的体积的最大值为 (A) 23 (B)43 (C) 23 (D) 83 4. 如图,四棱锥S-ABCD 中,SD ⊥底面ABCD ,AB ⊥⊥(Ⅰ)证明:SE=2EB ; (Ⅱ)求二面角A-DE-C 的大小 . 《

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/b611031982.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

必修二立体几何常考证明题

必修二立体几何常考证明题 一.证明线线平行,线面平行,面面平行 1.利用三角形中位线 2. 利用平行四边形 考点1:线面平行的判定(利用三角形中位线) 例1:如图,在正方体1111ABCD A BC D -中,E 是1AA 的中点, 求证: 1//AC 平面 BDE 。 考点2:线面平行的判定(利用平行四边形) 例2:已知正方体111 1 ABCD A BC D -,O 是底ABCD 对角线的交点. 求证:(1) C 1O ∥面11AB D ; 练习: 1、如图,在底面是矩形的四棱锥ABCD P -中,⊥PA 面ABCD ,E 、F 为别为PD 、 AB 的中点,求证:直线AE ∥平面PFC A E D 1 C B 1 D C B A D 1O D B A C 1 B 1 A 1 C

2正三棱柱ABC -A 1B 1C 1的底面边长为8,侧棱长为6,D 为AC 中点。 (1)求证:直线AB 1∥平面C 1DB ; 3、 如图,已知ABCD PA 矩形 所在平面,N M 、分别为PC AB 、的中点; (Ⅰ)求证:PAD MN 平面//; 4、如图,在三棱锥D-ABC 中,已知△BCD 是正三角形,AB ⊥平面BCD ,AB=BC=a ,E 为 BC 的中点,F 在棱AC 上,且AF=3FC . (1)求三棱锥D-ABC 的表面积;(2)求证AC ⊥平面DEF ; (3)若M 为BD 的中点,问AC 上是否存在一点N ,使MN ∥平面DEF ?若存在,说明点N 的位置;若不存在,试说明理由. A 1 C 1 C B A B 1

考点3:面面平行的判定 例7:如图,在正方体111 1 ABCD A BC D 中,E 、F 、G 分别是AB 、AD 、1 1 C D 的中点. 求证:平面1D EF ∥平面BDG . 5、棱长为a 的正方体AC 1中,设M 、N 、E 、F 分别为棱A 1B 1、A 1D 1、C 1D 1、B 1C 1的中点. (1)求证:E 、F 、B 、D 四点共面; (2)求证:面AMN ∥面EFBD .

历年江苏高考数学立体几何真题汇编含详解

历年江苏高考数学立体几何真题汇编(含详解) (2008年第16题) 在四面体ABCD 中, CB =CD ,AD ⊥BD ,且E 、F 分别是AB 、BD 的中点, 求证:(1)直线EF ∥平面ACD (2)平面EFC ⊥平面BCD 证明:(1) ? ??? ?E ,F 分别为AB ,BD 的中点?EF ∥AD 且AD ?平面ACD ,EF ?平面ACD ?直线EF ∥平面ACD (2)??????? ?? ?CB =CD F 是BD 的中点 ? CF ⊥BD ? ??? ?AD ⊥BD EF ∥AD ? EF ⊥BD ?直线BD ⊥平面EFC 又BD ?平面BCD , 所以平面EFC ⊥平面BCD (2009年第16题) 如图,在直三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,E ,F 分别是A 1B ,A 1C 的中点,点D 在B 1C 1上, A 1D ⊥ B 1 C . 求证:(1)EF ∥平面ABC (2)平面A 1FD ⊥平面BB 1C 1C 证明:(1)由E ,F 分别是A 1B ,A 1C 的中点知EF ∥BC , 因为EF ?平面ABC ,BC ?平面ABC ,所以EF ∥平面ABC (2)由三棱柱ABC —A 1B 1C 1为直三棱柱知CC 1⊥平面A 1B 1C 1, 又A 1D ?平面A 1B 1C 1,故CC 1⊥A 1D , 又因为A 1D ⊥B 1C ,CC 1∩B 1C =C , CC 1、B 1C ?平面BB 1C 1C 故A 1D ⊥平面BB 1C 1C ,又A 1D ?平面A 1FD , 故平面A 1FD ⊥平面BB 1C 1C (2010年第16题)

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97186

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 A E D 1 C B 1 D C B A A H G F E D C B A E D B C

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 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 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 . 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 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 . 证明:(1)由B 1B ∥DD 1,得四边形BB 1D 1D 是平行四边形,∴B 1D 1∥BD , S D C B A D 1O D B A C 1 B 1 A 1 C A 1 B 1 C 1 D 1 F

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

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

(完整版)历年高考立体几何大题试题.doc

2015 年高考立体几何大题试卷 1.【 2015 高考新课标2,理 19】 如图,长方体ABCD A1B1C1D1中,AB=16,BC =10, AA18 ,点E,F分别在 A1 B1,C1D1上, A1 E D1F 4 .过点E,F的平面与此长方体的面相交,交线围成一个正方 形. D F C A E B D C A B ( 1 题图) (Ⅰ)在图中画出这个正方形(不必说出画法和理由); (Ⅱ)求直线AF 与平面所成角的正弦值. 2. 【 2015 江苏高考, 16】如图,在直三棱柱ABC A1 B1C1中,已知AC BC , BC CC1,设 AB1的中点为D, B1C BC1 E .求证:(1) DE // 平面 AA1C1C ; (2)BC1AB1. A C B E D A C B ( 2 题图)(3 题图) 3. 【2015 高考安徽,理19】如图所示,在多面体A1 B1 D1 DCBA ,四边形 AA1B1 B , ADD A , ABCD 均为正方形, E 为 B D 的中点,过 A1 , D , E 的平面交CD于F. 1 1 1 1 1 (Ⅰ)证明:EF / / B1C ;(Ⅱ)求二面角 E A1 D B1余弦值.

4.【2015江苏高考,22】如图,在四棱锥P ABCD 中,已知 PA平面ABCD,且四边形 ABCD 为直角梯形,ABC BAD,PA AD 2, AB BC 12 ( 1)求平面PAB与平面PCD所成二面角的余弦值; ( 2)点Q是线段BP上的动点,当直线CQ 与 DP 所成角最小时,求线段BQ 的长 A P D Q B F A D G B C E C ( 4 题图)( 5 题图) 5 .【 2015 高考福建,理 17】如图,在几何体 ABCDE 中,四边形 ABCD 是矩形, AB ^平 面 BEC, BE^ EC,AB=BE=EC=2 , G,F 分别是线段 BE, DC 的中点 . ( Ⅰ ) 求证:GF / /平面ADE; ( Ⅱ ) 求平面 AEF 与平面 BEC 所成锐二面角的余弦值. 6. 【 2015 高考浙江,理17】如图,在三棱柱ABC A1B1C1 - 中,BAC 90o, AB AC 2 ,A1A 4 ,A1在底面ABC的射影为BC的中点, D 为B1C1的中点. (1)证明:A1D平面A1B C; (2)求二面角A1-BD- B1的平面角的余弦值.

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)

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

全国卷历年高考立体几何真题归类分析(含答案)

全国卷历年高考立体几何真题归类分析(含答案) 类型一:直建系——条件中已经有线面垂直条件,该直线可以作为z轴或与z轴平行,底面垂直关系直接给出或容易得出(如等腰三角形的三线合一)。这类题入手比较容易,第(Ⅰ)小问的证明就可以用向量法,第(Ⅱ)小问往往有未知量,如平行坐标轴的某边长未知,或线上动点等问题,以增加难度。该类问题的突破点是通过条件建立方程求解,对于向上动点问题这主意共线向量的应用。 1.(2014年全国Ⅱ卷)如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD 的中点. (Ⅰ)证明:PB∥平面AEC; (Ⅱ)设二面角D-AE-C为60°,AP=1,AD=3,求三棱锥E-ACD的体积. 2.(2015年全国Ⅰ卷)如图,四边形ABCD为菱形,∠ABC=120°,E,F是平面ABCD同一侧的两点,BE⊥平面ABCD,DF⊥平面ABCD,BE=2DF,AE⊥EC. (Ⅰ)证明:平面AEC⊥平面AFC;(Ⅱ)求直线AE与直线CF所成角的余弦值. 3.(2015年全国Ⅱ卷)如图,长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=16,BC=10,AA1=8,点E,F分别在A1B1,D1C1上,A1E=D1F=4,过点E,F的平面α与此长方体的面相交,交线围成一个正方形. (Ⅰ)在图中画出这个正方形(不必说出画法和理由);(Ⅱ)求直线AF与平面α所成角的正弦值.

4.(2016年全国Ⅲ卷)如图,四棱锥P ABC -中,PA ⊥底面面ABCD ,AD ∥BC , 3AB AD AC ===,4PA BC ==,M 为线段AD 上一点,2AM MD =,N 为PC 的中点. (I )证明MN 平面PAB ;(II )求直线AN 与平面PMN 所成角的正弦值. 5.(2017全国Ⅱ卷)如图所示,在四棱锥P ABCD -中,侧面PAD 为等边三角形且垂直于底面 ABCD ,1 2 AB BC AD == ,o 90BAD ABC ∠=∠=, E 是PD 的中点. (1)求证:直线//CE 平面PAB ; (2)点M 在棱PC 上,且直线BM 与底面ABCD 所成的锐角为45,求二面角M AB D --的余弦值. E M D C B A P 类型二:证建系(1)——条件中已经有线面垂直条件,该直线可以作为z 轴或与z 轴平行,但底面垂直关系需要证明才可以建系(如勾股定理逆定理等证明平面线线垂直定理)。这类题,第(Ⅰ)小问的证明用几何法证明,其证明过程中的结论通常是第(Ⅱ)问证明的条件。第(Ⅱ)小问开始需要证明底面上两条直线垂直,然后才能建立空间直角坐标系。 6.(2011年全国卷)如图,四棱锥P-ABCD 中,底面ABCD 为平行四边形,∠DAB=60°,AB=2AD ,PD ⊥底面ABCD . (Ⅰ)证明:P A ⊥BD ; (Ⅱ)若PD =AD ,求二面角A-PB-C 的余弦值.

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