第一篇:高中立體幾何最佳解題方法及考題詳細(xì)解答
高中立體幾何最佳解題方法總結(jié)
一、線線平行的證明方法
1、利用平行四邊形;
2、利用三角形或梯形的中位線;
3、如果一條直線和一個平面平行,經(jīng)過這條直線的平面與這個相交,那么這條直線和交線平行。(線面平行的性質(zhì)定理)
4、如果兩個平行平面同時和第三個平面相交,那么它們的交線平行。(面面平行的性質(zhì)定理)
5、如果兩條直線垂直于同一個平面,那么這兩條直線平行。(線面垂直的性質(zhì)定理)
6、平行于同一條直線的兩個直線平行。
7、夾在兩個平行平面之間的平行線段相等。
二、線面平行的證明方法
1、定義法:直線和平面沒有公共點。
2、如果平面外的一條直線和這個平面內(nèi)的一條直線平行,那么這條直線就和這個平面平行。(線面平行的判定定理)
3、兩個平面平行,其中一個平面內(nèi)的任意一條直線必平行于另一個平面。
4、反證法。
三、面面平行的證明方法
1、定義法:兩個平面沒有公共點。
2、如果一個平面內(nèi)的兩條相交直線都平行于另一個平面,那么這兩個平面平行。(面面平行的判定定理)
3、平行于同一個平面的兩個平面平行。
4、經(jīng)過平面外一點,有且只有一個平面與已知平面平行。
5、垂直于同一條直線的兩個平面平行。
四、線線垂直的證明方法
1、勾股定理;
2、等腰三角形;
3、菱形對角線;
4、圓所對的圓周角是直角;
5、點在線上的射影;
6、如果一條直線和這個平面垂直,那么這條直線和這個平面內(nèi)的任意直線都垂直。
7、在平面內(nèi)的一條直線,如果和這個平面一條斜線垂直,那么它也和這條斜線的射影垂直。(三垂線定理)
8、在平面內(nèi)的一條直線,如果和這個平面一條斜線的射影垂直,那么它也和這條斜線垂直。
9、如果兩條平行線中的一條垂直于一條直線,那么另一條也垂直于這條直線。
五、線面垂直的證明方法:
1、定義法:直線與平面內(nèi)的任意直線都垂直;
2、點在面內(nèi)的射影;
3、如果一條直線和一個平面內(nèi)的兩條相交直線垂直,那么這條直線就和這個平面垂直。(線面垂直的判定定理)
4、如果兩個平面互相垂直,那么在一個平面內(nèi)垂直于它們交線的直線必垂直于另一個平面。(面面垂直的性質(zhì)定理)
5、兩條平行直線中的一條垂直于平面,那么另一條必垂直于這個平面。
6、一條直線垂直于兩個平行平面中的一個平面,那么這條直線必垂直于另一個平面。
7、兩相交平面同時垂直于第三個平面,那么它們的交線必垂直于第三個平面。
8、過一點,有且只有一條直線與已知平面垂直。
9、過一點,有且只有一個平面與已知直線垂直。
六、面面垂直的證明方法:
1、定義法:兩個平面的二面角是直二面角;
2、如果一個平面經(jīng)過另一個平面的一條垂線,那么這兩個平面垂直;(面面垂直的判定定理)
3、如果一個平面與另一個平面的垂線平行,那么這兩個平面互相垂直。
4、如果一個平面與另一個平面的垂面平行,那么這兩個平面互相垂直。
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?????a???
高中立體幾何經(jīng)典考題及方法匯總
1線面平行的判定
1、如圖,在正方體ABCD?A1B1C1D1中,E是AA1的中點,求證: AC1//平面BDE。
證明:連接AC交BD于O,連接EO,∵E為AA1的中點,O為AC的中點 ∴EO為三角形A1AC的中位線 ∴EO//AC1 又EO在平面BDE內(nèi),AC1在平面BDE外
∴AC1//平面BDE。
2線面垂直的判定
2、已知?ABC中?ACB?90,SA?面ABC,AD?SC,求證:AD?面SBC. 證明:∵?ACB?90°?BC?AC
又SA?面ABC?SA?BC
?BC?面SAC?BC?AD
3線面平行的判定(利用平行四邊形),線面垂直的判定
3、已知正方體ABCD?A1B1C1D1,O是底ABCD對角線的交點.又SC?AD,SC?BC?C?AD?面SBC
?
A
D
1B
C
D
C
S
A
C
B
D1A1
BC1
?面AB1D1.求證:(1)C1O∥面AB1D1;(2)AC1
證明:(1)連結(jié)A1C1,設(shè)
AC11?B1D1?O1,連結(jié)AO1
D
A
B
C
∵ ABCD?A1B1C1D1是正方體?A1ACC1是平行四邊形
∴A1C1∥AC且 AC11?AC又O1,O分別是AC11,AC的中點,∴O1C1∥AO且O1C1?AO
?AOC1O1是平行四邊形?C1O∥AO1,AO1?
面AB1D1,C1O?面AB1D1∴C1O∥面AB1D1
(2)?CC1?面A1B1C1D1?CC!1?B1D又
∵AC11?B1D1
同理可證
AC?AD11,?B1D1?面A1C1C即A1C?B 1D1,又
D1B1?AD1?D1
?面AB1D1?AC1
4線面垂直的判定
4、正方體ABCD?A'B'C'D'中,求證:(1)AC?平面B'D'DB;(2)BD'?平面ACB'.5 線面平行的判定(利用平行四邊形)
5、正方體ABCD—A1B1C1D1中.(1)求證:平面A1BD∥平面B1D1C;(2)若E、F分別是AA1,CC1的中點,求證:平面EB1D1∥平面FBD. 證明:(1)由B1B∥DD1,得四邊形BB1D1D是平行四邊形,∴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.
A
(2)由BD∥B1D1,得BD∥平面EB1D1.取BB1中點G,∴AE∥B1G.
從而得B1E∥AG,同理GF∥AD.∴AG∥DF.∴B1E∥DF.∴DF∥平面EB1D1.∴平面EB1D1∥平面FBD.
6三垂線定理
6、如圖P是?ABC所在平面外一點,PA?PB,CB?平面PAB,M是PC的中點,N是AB上的點,AN?3NB
?
(1)求證:MN?AB;(2)當(dāng)?APB?90,AB?2BC?4時,求MN的長。證明:(1)取PA的中點Q,連結(jié)MQ,NQ,∵M(jìn)是PB的中點,M∴MQ//BC,∵ CB?平面PAB,∴MQ?平面PAB∴QN是MN在平面PAB內(nèi)的射影,取 AB的中點D,連結(jié) PD,∵PA?PB,∴CPD?AB,又AN?3NB,∴BN?ND∴QN//PD,∴QN?AB,由三垂線定理得MN?
AB B
P
A
N
(2)∵?APB?90?,PA?PB,∴PD?
AB?2,∴QN?1,∵M(jìn)Q?平面PAB.∴MQ?NQ,且
2MQ?
BC?
1,∴MN?2
7線面平行的判定(利用三角形中位線),面面垂直的判定
7、如圖,在正方體ABCD?A1B1C1D1中,E是AA1的中點.(1)求證:AC1//平面BDE;(2)求證:平面A1AC?平面BDE.證明:(1)設(shè)AC?BD?O,∵E、O分別是AA1、AC的中點,?AC1∥EO
?平面BDE,EO?平面BDE,?AC又AC∥平面BDE 1
1(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
8線面垂直的判定,構(gòu)造直角三角形
8、已知ABCD是矩形,PA?平面ABCD,AB?2,PA?AD?4,E為BC的中點.
(1)求證:DE?平面PAE;(2)求直線DP與平面PAE所成的角. 證明:在?ADE中,AD?AE?DE,?AE?DE ∵PA?平面ABCD,DE?平面ABCD,?PA?DE 又PA?AE?A,?DE?平面PAE(2)?DPE為DP與平面PAE所成的角
在Rt?
PAD,PD?Rt?
DCE中,DE?在Rt?DEP中,PD?2DE,??DPE?30
9線面垂直的判定,構(gòu)造直角三角形,面面垂直的性質(zhì)定理,二面角的求法(定義法)
9、如圖,在四棱錐P?ABCD中,底面ABCD是?DAB?60且邊長為a的菱形,側(cè)面PAD是等邊三角形,且平面PAD垂直于底面ABCD.
(1)若G為AD的中點,求證:BG?平面PAD;(2)求證:AD?PB;
(3)求二面角A?BC?P的大?。?證明:(1)?ABD為等邊三角形且G為AD的中點,?BG?AD 又平面PAD?平面ABCD,?BG?平面PAD
(2)PAD是等邊三角形且G為AD的中點,?AD?PG 且AD?BG,PG?BG?G,?AD?平面PBG,22
2PB?平面PBG,?AD?PB
(3)由AD?PB,AD∥BC,?BC?PB 又BG?AD,AD∥BC,?BG?BC ??PBG為二面角A?BC?P的平面角
在Rt?PBG中,PG?BG,??PBG?450 10線面垂直的判定,運用勾股定理尋求線線垂直
?平面MBD.
10、如圖1,在正方體ABCD?A1B1C1D1中,M為CC1 的中點,AC交BD于點O,求證:AO
1證明:連結(jié)MO,A1M,∵DB⊥A1A,DB⊥AC,A1A?AC?A,?平面A1ACC1 ∴DB⊥AO∴DB⊥平面A1ACC1,而AO1.1
設(shè)正方體棱長為a,則AO?1
3a,MO2?a2. 2
4.在Rt△ACA1M2?11M中,9222
2OO?
M∵AO,∴A?MO?A1Ma.11
∵OM∩DB=O,∴ AO1⊥平面MBD.
11線面垂直的判定
11、如圖2,在三棱錐A-BCD中,BC=AC,AD=BD,作BE⊥CD,E為垂足,作AH⊥BE于H.求證:AH⊥平面BCD.證明:取AB的中點F,連結(jié)CF,DF.∵AC?BC,∴CF?AB.
∵AD?BD,∴DF?AB.
又CF?DF?F,∴AB?平面CDF.∵CD?平面CDF,∴CD?AB.又CD?BE,BE?AB?B,∴CD?平面ABE,CD?AH.
∵AH?CD,AH?BE,CD?BE?E,∴ AH?平面BCD. 12線面垂直的判定,三垂線定理
12、證明:在正方體ABCD-A1B1C1D1中,A1C⊥平面BC1D
A
C
證明:連結(jié)AC
⊥AC∵BD∴ AC為A1C在平面AC上的射影
?BD?A1C
?
??A1C?平面BC1D
同理可證A1C?BC1?
第二篇:高中立體幾何證明方法
高中立體幾何
一、平行與垂直關(guān)系的論證
由判定定理和性質(zhì)定理構(gòu)成一套完整的定理體系,在應(yīng)用中:低一級位置關(guān)系判定高一級位置關(guān)系;高一級位置關(guān)系推出低一級位置關(guān)系,前者是判定定理,后者是性質(zhì)定理。1.線線、線面、面面平行關(guān)系的轉(zhuǎn)化:
面面平行性質(zhì)
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線面平行性質(zhì)
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2.線線、線面、面面垂直關(guān)系的轉(zhuǎn)化:
在?內(nèi)射影a??
則a?OA?a?POa?PO?a?AO
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線面垂直定義
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面面垂直定義
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成直二面角
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3.平行與垂直關(guān)系的轉(zhuǎn)化:
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面面平行判定2 面面平行性質(zhì)
3a???b???
??a//b
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4.應(yīng)用以上“轉(zhuǎn)化”的基本思路——“由求證想判定,由已知想性質(zhì)。”5.唯一性結(jié)論:
二、三類角
1.三類角的定義:
(1)異面直線所成的角θ:0°<θ≤90°
(2)直線與平面所成的角:0°≤θ≤90°(??0?時,b∥?或b
??)
(3)二面角:二面角的平面角θ,0°<θ≤180°
2.三類角的求法:轉(zhuǎn)化為平面角“一找、二作、三算”即:(1)找出或作出有關(guān)的角;(2)證明其符合定義;(3)指出所求作的角;(4)計算大小。
(三)空間距離:求點到直線的距離,經(jīng)常應(yīng)用三垂線定理作出點到直線的垂線,然后在相關(guān)三角形中求解。求點到面的距離,一般找出(或作出)過此點與已知平面垂直的平面利用面面垂直的性質(zhì)求之也可以利用“三棱錐體積法”直接求距離,直線與平面的距離,面面距離都可轉(zhuǎn)化為點到面的距離。
第三篇:高中數(shù)列解題方法
數(shù)
1.公式法:
等差數(shù)列求和公式:Sn?
n(a1?an)n(n-1)?na1?d 2
2Sn?na1(q?1)
等比數(shù)列求和公式:a1(1-qn)(a1-anq)Sn??(q?1)1?q1?q
等差數(shù)列通項公式:an?a1?(n?1)d
等比數(shù)列通項公式:an?a1qn?
12.錯位相減法
適用題型:適用于通項公式為等差的一次函數(shù)乘以等比的數(shù)列形式 和等差等比數(shù)列相乘{(lán)an},{bn}分別是等差數(shù)列和等比數(shù)列.Sn?a1b1?a2b2?a3b3?...?anbn
例題:
已知an?a1?(n?1)d,bn?a1qn?1,cn?anbn,求{cn}的前n項和Sn
3.倒序相加法
這是推導(dǎo)等差數(shù)列的前n項和公式時所用的方法,就是將一個數(shù)列倒過來排列(反序),再把它與原數(shù)列相加,就可以得到n個(a1?an)
例題:已知等差數(shù)列{an},求該數(shù)列前n項和Sn
4.分組法
有一類數(shù)列,既不是等差數(shù)列,也不是等比數(shù)列,若將這類數(shù)列適當(dāng)拆開,可分為幾個等差、等比或常見的數(shù)列,然后分別求和,再將其合并即可.5.裂項法
適用于分式形式的通項公式,把一項拆成兩個或多個的差的形式,即然后累加時抵消中間的許多項。
常用公式:
111??n(n?1)nn?1
1111(2)?(?)(2n?1)(2n?1)22n?12n?1 11(3)?(a?)a?ba?(1)
例題:求數(shù)列an?1的前n項和S
n n(n?1)
小結(jié):此類變形的特點是將原數(shù)列每一項拆為兩項之后,其中中間的大部分項都互相抵消了。只剩下有限的幾項。
注意: 余下的項具有如下的特點
1余下的項前后的位置前后是對稱的。
2余下的項前后的正負(fù)性是相反的。
6.數(shù)學(xué)歸納法
一般地,證明一個與正整數(shù)n有關(guān)的命題,有如下步驟:
(1)證明當(dāng)n取第一個值時命題成立;
(2)假設(shè)當(dāng)n=k(k≥n的第一個值,k為自然數(shù))時命題成立,證明當(dāng)n=k+1時命題也成立。
例題:求證: 1×2×3×4 + 2×3×4×5 + 3×4×5×6 + …… + n(n+1)(n+2)(n+3)= n(n?1)(n?2)(n?3)(n?4)5
7.通項化歸
先將通項公式進(jìn)行化簡,再進(jìn)行求和。
8.(備用)a3?b3?(a?b)(a2?ab?b2)
a?b?(a?b)(a?ab?b)3322
第四篇:高中理科數(shù)學(xué)解析幾何解題方法集錦
22弦長問題:|AB|=(1?k)[(x1?x2)?4x1x2]。
Ⅰ.求曲線的方程
1.曲線的形狀已知這類問題一般可用待定系數(shù)法解決。
分析:曲線的形狀已知,可以用待定系數(shù)法。
2.曲線的形狀未知-----求軌跡方程這種方法叫做直接法。
一般地,如果選擇了m個參數(shù),則需要列出m+1個方程。
Ⅱ.研究圓錐曲線有關(guān)的問題
1.有關(guān)最值問題
2.有關(guān)范圍問題
分析:這是一道直線與圓錐曲線位置關(guān)系的問題,對于(1),可以設(shè)法得到關(guān)于a的不等式,通過解不等式求出a的范圍,即:“求范圍,找不等式”?;蛘邔表示為另一個變量的函數(shù),利用求函數(shù)的值域求出a的范圍;對于(2)首先要把△NAB的面積表示為一個變量的函數(shù),然后再求它的最大值,即:“最值問題,函數(shù)思想”。
x2y2
??1(a?b?0),A,B是橢圓上的兩點,線段AB的垂直平分線與已知橢圓a2b2
a2?b2a2?b2
?x0?x軸相交于點P(x0,0),證明:?.aa
第五篇:高中立體幾何中線面平行的常見方法
高中立體幾何證明平行的專題訓(xùn)練
立體幾何中證明線面平行或面面平行都可轉(zhuǎn)化為 線線平行,而證明線線平行一般有以下的一些方法:
(1)通過“平移”。
(2)利用三角形中位線的性質(zhì)。
(3)利用平行四邊形的性質(zhì)。
(4)利用對應(yīng)線段成比例。
(5)利用面面平行,等等。
(1)通過“平移”再利用平行四邊形的性質(zhì)
1.如圖,四棱錐P-ABCD的底面是平行四邊形,點E、F分別為棱AB、PD的中點.求證:AF∥平面PCE;
分析:取PC的中點G,連EG.,F(xiàn)G,則易證AEGF是平行四邊形
(第1題圖)
2、如圖,已知直角梯形ABCD中,AB∥CD,AB⊥BC,AB=1,BC=2,CD=1+,過A作AE⊥CD,垂足為E,G、F分別為AD、CE的中點,現(xiàn)將△ADE沿AE折疊,使得DE⊥EC.(Ⅰ)求證:BC⊥面CDE;(Ⅱ)求證:FG∥面BCD;
分析:取DB的中點H,連GH,HC則易證FGHC
是平行四邊形
3、已知直三棱柱ABC-A1B1C1中,D, E, F分別為AA1, CC1, AB的中點,M為BE的中點, AC⊥BE.求證:
(Ⅰ)C1D⊥BC;(Ⅱ)C1D∥平面B1FM.B分析:連EA,易證C1EAD是平行四邊形,于是MF//EA
F
A
1D
A4、如圖所示, 四棱錐P?ABCD底面是直角梯形, BA?AD,CD?AD,CD=2AB, E為PC的中點, 證明: EB//平面PAD;
分析::取PD的中點F,連EF,AF則易證ABEF是
平行四邊形
(2)利用三角形中位線的性質(zhì)
5、如圖,已知E、F、G、M分別是四面體的棱AD、CD、BD、BC的中點,求證:
AM∥平面EFG。
分析:連MD交GF于H,易證EH是△AMD的中位線
6、如圖,ABCD是正方形,O是正方形的中心,E是PC的中點。求證: PA ∥平面BDE
7.如圖,三棱柱ABC—A1B1C1中,D為AC的中點.求證:AB1//面BDC1;
分析:連B1C交BC1于點E,易證ED是
△B1AC的中位線
8、如圖,平面ABEF?平面ABCD,四邊形ABEF與ABCD都是直角梯形,?BAD??FAB?900,BC
//?
AD,BE
2//?
AF,G,H分別為FA,FD的中點 2
(Ⅰ)證明:四邊形BCHG是平行四邊形;(Ⅱ)C,D,F,E四點是否共面?為什么?
(.3)
利用平行四邊形的性質(zhì)
9.正方體ABCD—A1B1C1D1中O為正方形ABCD的中心,M為BB1的中點,求證: D1O//平面A1BC1;
分析:連D1B1交A1C1于O1點,易證四邊形OBB1O1 是平行四邊形
10、在四棱錐P-ABCD中,AB∥CD,AB=
DC,E為PD中點.2求證:AE∥平面PBC;
分析:取PC的中點F,連EF則易證ABFE 是平行四邊形
11、在如圖所示的幾何體中,四邊形ABCD為平行四邊形,∠ ACB=90?,EA⊥平面ABCD,EF∥AB,FG∥BC,EG∥AC.AB=2EF.(Ⅰ)若M是線段AD的中點,求證:GM∥平面ABFE;(Ⅱ)若AC=BC=2AE,求二面角A-BF-C的大?。?/p>
(I)證法一:
因為EF//AB,F(xiàn)G//BC,EG//AC,?ACB?90?,所以?EGF?90?,?ABC∽?EFG.由于AB=2EF,因此,BC=2FC,連接AF,由于FG//BC,F(xiàn)G?
BC
2BC 2
在?ABCD中,M是線段AD的中點,則AM//BC,且AM?
因此FG//AM且FG=AM,所以四邊形AFGM為平行四邊形,因此GM//FA。又FA?平面ABFE,GM?平面ABFE,所以GM//平面AB。
(4)利用對應(yīng)線段成比例
12、如圖:S是平行四邊形ABCD平面外一點,M、N分別是SA、BD上的點,且求證:MN∥平面SDC
分析:過M作ME//AD,過N作NF//AD 利用相似比易證MNFE是平行四邊形
AMBN
=,SMND13、如圖正方形ABCD與ABEF交于AB,M,N分別為AC和BF上的點且AM=FN求證:MN∥平面BEC
分析:過M作MG//AB,過N作NH/AB 利用相似比易證MNHG是平行四邊形
(6)利用面面平行
?
14、如圖,三棱錐P?ABC中,PB?底面ABC,?BCA?90,PB=BC=CA,E為PC的中點,M為AB的中點,點F在PA上,且AF?2FP.(1)求證:BE?平面PAC;(2)求證:CM//平面BEF;
分析: 取AF的中點N,連CN、MN,易證平面CMN//EFB