第一篇:立體幾何三視圖及線面平行經(jīng)典練習(xí)
立體幾何三視圖
例
1、若某空間幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的體積是
()(A)2(B)1(C)2 31(D)
3例
2、一個(gè)幾何體的三視圖如圖,該幾何體的表面積是()
(A)372(B)360(C)292(D)280
例
3、如圖1,△ ABC為正三角形,AA?//BB? //CC? , CC? ⊥平面ABC且3AA?=
()
例
4、一空間幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的體積為().A.2??
B.4??
3BB?=CC?=AB,則多面體△ABC-A?B?C?的正視圖(也稱主視圖)是
2C.2??
練習(xí)
D.4?? 3
3正(主)視
側(cè)(左)視圖
俯視圖
1.一個(gè)空間幾何體的正視圖是長(zhǎng)為4,寬為3的長(zhǎng)方形,側(cè)視圖是邊長(zhǎng)為2的等邊三角形,俯視圖如圖2所示,則這個(gè)幾何體的體積為 A.
234B.2C.D.
433
2.如圖所示,一個(gè)空間幾何體的正視圖和側(cè)視圖都是邊 長(zhǎng)為1的正方形,俯視圖是一個(gè)圓,那么這個(gè)幾何 體的體積為 ..
??
B. 42
C.?D.?
2A.
側(cè)視圖
3.一個(gè)幾何體的三視圖如圖2所示,那么這個(gè)幾何體的表面積為
....
2正視圖
2側(cè)視圖
正視圖
側(cè)視圖
俯視圖
俯視圖
4.已知某幾何體的三視圖如圖所示, 其中俯視圖是腰長(zhǎng)為2的等腰梯形, 則該幾何體的體積為
A.C.空間點(diǎn)、直線、平面之間的位置關(guān)系 1平面
判定直線在平面內(nèi):如果一條直線上的兩點(diǎn)在一個(gè)平面內(nèi),那么這兩條直線在此平面內(nèi)。
確定一個(gè)平面:過(guò)不在一條直線上的三個(gè)點(diǎn),有且只有一個(gè)平面 推論1:一個(gè)直線外的點(diǎn)與一條直線確定一個(gè)平面 推論2:兩條相交直線確定一個(gè)平面 推論3:兩條平行直線確定一個(gè)平面
公理3:如果兩個(gè)不重合的平面有一個(gè)公共點(diǎn),那么它們有且只有一條過(guò)該點(diǎn)的公共直線。
空間中直線與直線的位置關(guān)系
判斷直線與直線平行:平行于同一條直線的兩直線互相平行(平行的傳遞性)等角定理:空間中如果兩個(gè)角的兩邊分別對(duì)應(yīng)平行,那么這兩個(gè)角相等或互補(bǔ)。異面直線垂直:如果兩條異面直線所成角是直角,那么這兩條線互相垂直?!ぎ惷嬷本€所成角不大于90度!空間中直線與平面之間的位置關(guān)系
·直線與平面的位置關(guān)系:在平面內(nèi),與平面相交,與平面平行。平面與平面之間的位置關(guān)系
·平面與平面的位置關(guān)系有且只有兩種:相交于平行 2 直線、平面平行的判定及其性質(zhì) 直線與平面平行的判定
定理1:平面外一條直線與此平面內(nèi)的一條直線平行,則該直線與此平面平行。
定理2:若兩個(gè)平面平行,則其中一個(gè)面的任意一條直線與另一個(gè)面平行。平面與平面平行的判定
定理1:一個(gè)平面內(nèi)的兩條相交直線與另一個(gè)平面平行,則這兩個(gè)平面平行 定理2,:若兩條相交直線與另外兩條相交直線分別平行,則這兩個(gè)平面平行直線與平面平行的性質(zhì)
定理1:一條直線與一個(gè)平面平行,則過(guò)這條直線的任一平面與此平面的交線與此平面平行。
(·作用:證明線線平行 ·做法:經(jīng)已知直線做一個(gè)平面與已知平面相交)平面與平面平行的性質(zhì)
定理:如果兩個(gè)平行平面同時(shí)和第三個(gè)平面相交,那么他們的交線平行。
補(bǔ)充:證明線線平行的方法: 1.平行的傳遞性
2.線面平行的性質(zhì)定理(·關(guān)鍵:尋找面面的交線)3.證明為第三個(gè)平面與兩個(gè)平行平面的交線
一、選擇題
1.下列條件中,能判斷兩個(gè)平面平行的是()A.一個(gè)平面內(nèi)的一條直線平行于另一個(gè)平面;B.一個(gè)平面內(nèi)的兩條直線平行于另一個(gè)平面 C.一個(gè)平面內(nèi)有無(wú)數(shù)條直線平行于另一個(gè)平面 D.一個(gè)平面內(nèi)任何一條直線都平行于另一個(gè)平面
2、已知直線a與直線b垂直,a平行于平面α,則b與α的位置關(guān)系是()A.b∥αB.b
α
C.b與α相交D.以上都有可能
3. 直線a,b,c及平面?,?,使a//b成立的條件是()
A.a(chǎn)//?,b??B.a(chǎn)//?,b//?C.a(chǎn)//c,b//cD.a(chǎn)//?,????b 4.若直線m不平行于平面?,且m??,則下列結(jié)論成立的是()A.?內(nèi)的所有直線與m異面B.?內(nèi)不存在與m平行的直線 C.?內(nèi)存在唯一的直線與m平行D.?內(nèi)的直線與m都相交 5.下列命題中,假命題的個(gè)數(shù)是()
① 一條直線平行于一個(gè)平面,這條直線就和這個(gè)平面內(nèi)的任何直線不相交;② 過(guò)平面外一點(diǎn)有且只有一條直線和這個(gè)平面平行;③ 過(guò)直線外一點(diǎn)有且只有一個(gè)平面和這條直線平行;④平行于同一條直線的兩條直線和同一平面平行;
A.4B.3C.2D.1 6.在空間中,下列命題正確的是(). A.若a∥α,b∥a,則b∥α
B.若a∥α,b∥α,a?β,b?β,則β∥α C.若α∥β,b∥α,則b∥β D.若α∥β,a?α,則a∥β.β是兩個(gè)不重合的平面,a,b是兩條不同直線,在下列條件下,可判定?∥β?,的是()
A.?,β都平行于直線a,b
B.?內(nèi)有三個(gè)不共線點(diǎn)到β的距離相等 C.a(chǎn),b是?內(nèi)兩條直線,且a∥β,b∥β
D.a(chǎn),b是兩條異面直線且a∥?,b∥?,a∥β,b∥β
8.平面α∥平面β,a?α,b?β,則直線a,b的位置關(guān)系是(). A.平行C.異面
B.相交 D.平行或異面
9.設(shè)a,b表示直線,?,?表示平面,P是空間一點(diǎn),下面命題中正確的是()A.a(chǎn)??,則a//?B.a(chǎn)//?,b??,則a//bC.?//?,a??,b??,則a//bD.P?a,P??,a//?,?//?,則a?? 10.一條直線若同時(shí)平行于兩個(gè)相交平面,那么這條直線與這兩個(gè)平面的交線的位置關(guān)系是()
A.異面B.相交C.平行D.不能確定 11.下列四個(gè)命題中,正確的是()①夾在兩條平行線間的平行線段相等;②夾在兩條平行線間的相等線段平行;③如果一條直線和一個(gè)平面平行,那么夾在這條直線和平面間的平行線段相等;④如果一條直線和一個(gè)平面平行,那么夾在這條直線和平面間的相等線段平行 A.①③B.①②C.②③D.③④ 12.在下列命題中,假命題的是A.若平面α內(nèi)的任一直線平行于平面β,則α∥βB.若兩個(gè)平面沒(méi)有公共點(diǎn),則兩個(gè)平面平行
C.若平面α∥平面β,任取直線a?α,則必有a∥β
D.若兩條直線夾在兩個(gè)平行平面間的線段長(zhǎng)相等,則兩條直線平行
二、填空題
13.如下圖所示,四個(gè)正方體中,A,B為正方體的兩個(gè)頂點(diǎn),M,N,P分別為其所在棱的中點(diǎn),能得到AB//面MNP的圖形的序號(hào)的是
①②③④
14.正方體ABCD-A1B1C1D1中,E為DD1中點(diǎn),則BD1和平面ACE位置關(guān)系是.
15.a(chǎn),b,c為三條不重合的直線,α,β,γ不在平面內(nèi),給出六個(gè)命題:
a∥c?a∥???∥c?①??a∥b;②??a∥b;③???∥?;b∥c?b∥???∥c?④
為三個(gè)不重合的平面,直線均
?∥c?
?∥???∥??
??a∥?;⑤???∥??⑥??a∥??a∥c??∥??a∥??
其中正確的命題是________________.16.如圖,若PA⊥平面ABCD,四邊形ABCD是矩形,E、F分別是AB、PD的中點(diǎn),求證:AF∥平面
PCE.
第二篇:立體幾何線面平行問(wèn)題
線線問(wèn)題及線面平行問(wèn)題
一、知識(shí)點(diǎn) 1 1)相交——有且只有一個(gè)公共點(diǎn);(2)平行——在同一平面內(nèi),沒(méi)有公共點(diǎn);(3)異面——不在任何一個(gè)平面內(nèi),沒(méi)有公共點(diǎn); ..
2.公理4 :推理模式:a//b,b//c?a//c.
3.等角定理:4.等角定理的推論:若兩條相交直線和另兩條相交直線分別平行,那么這兩條直線所成的銳角(或直角)相等.5.空間兩條異面直線的畫法
6.異面直線定理:連結(jié)平面內(nèi)一點(diǎn)與平面外一點(diǎn)的直線,b
a
1AA
推理模式:A??,B??,l??,B?l?AB與l
7.異面直線所成的角:已知兩條異面直線a,b,經(jīng)過(guò)空間任一點(diǎn)O作直線a?//a,b?//b,a?,b?所成的角的大小與點(diǎn)O的選擇無(wú)關(guān),把a(bǔ)?,b?所成的銳角(或直角)叫異面直線a,b所成的角(或夾角).為了簡(jiǎn)便,點(diǎn)O(0,?
28.異面直線垂直:如果兩條異面直線所成的角是直角,則叫兩條異面直線垂直.兩條異面直線a,b 垂直,記作a?b.
9.求異面直線所成的角的方法:(1)通過(guò)平移,在一條直線上找一點(diǎn),過(guò)該點(diǎn)做另一直線的平行線;
(210.兩條異面直線的公垂線、距離:和兩條異面直線都垂直相交....
異面直線的的定義要注意“相交
11.異面直線間的距離:兩條異面直線的公垂線在這兩條異面直線間的線段垂線段)的長(zhǎng)度,叫做兩條異面直線間的距離.
12.直線和平面的位置關(guān)系(1)直線在平面內(nèi)(無(wú)數(shù)個(gè)公共a點(diǎn));(2)直線和平面相交(有且只有一個(gè)公共點(diǎn));(3)直
?線和平面平行(沒(méi)有公共點(diǎn))——用兩分法進(jìn)行兩次分
類.它們的圖形分別可表示為如下,符號(hào)分別可表示為a??,a???A,a//?. a?13.線面平行的判定定理:如果平面外的一條直線和平面內(nèi)的一條直線平行,那么這條直線和這個(gè)平面平行.推理模式:l??,m??,l//m?l//?.
14.線面平行的性質(zhì)定理:如果一條直線和一個(gè)平面平行,經(jīng)過(guò)這條直線的平面和這
相交,那么這條直線和交線平行.推理模式:l//?,l??,????m?l//m.
?lm個(gè)平面?
二、基本題型
1.判斷題(對(duì)的打“√”,錯(cuò)的打“×”)
(1)垂直于兩條異面直線的直線有且只有一條()
(2)兩線段AB、CD不在同一平面內(nèi),如果AC=BD,AD=BC,則AB⊥CD()(3)在正方體中,相鄰兩側(cè)面的一對(duì)異面的對(duì)角線所成的角為60o()(4)四邊形的一邊不可能既和它的鄰邊垂直,又和它的對(duì)邊垂直()
2.右圖是正方體平面展開(kāi)圖,在這個(gè)正方體中
C
①BM與ED平行;②CN與BE是異面直線;③CN與BM成60o角; ④DM與BN垂直.以上四個(gè)命題中,正確命題的序號(hào)是()(A)①②③(B)②④(C)③④(DF
3.已知空間四邊形ABCD.(1)求證:對(duì)角線AC與BD是異面直線;(2)若AC⊥BD,E,F,G,H分別這四條邊AB,BC,CD,DA的中點(diǎn),試判斷四邊形EFGH的形狀;(3)若AB=
BC=CD=DA,作出異面直線AC與BD的公垂線段.4.完成下列證明,已知直線a、b、c不共面,它們相交于點(diǎn)P,A?a,D?a,B?b,E?c求證:BD和AE證明:假設(shè)__ 共面于?,則點(diǎn)A、E、B、D都在平面__?A?a,D?a,∴__?γ.?P?a,∴P?__.?P?b,B?b,P?c,E?c∴__??,__??,這與____矛 ∴BD、E,F,G,H分別是空間四邊形四條邊AB,BC,CD,DA的中點(diǎn),(1)求證四邊形EFGH是
2)若AC⊥BD時(shí),求證:EFGH為矩形;(3)若BD=2,AC=6,求EG
?HF
;(4)
若AC、BD成30o角,AC=6,BD=4,求四邊形EFGH的面積;(5)若AB=BC=CD=DA=AC=BD=2,求AC與BD間的距離.6 間四邊形ABCD中,AD?BC?2,E,F分別是AB,CD的中點(diǎn),EF?AD,BC7.在正方體ABCD-A1B1C1D1中,求(1)A1B與B1D1所成角;(2)AC與BD1所成角.8.在長(zhǎng)方體ABCD?A?B?C?D中,已知AB=a,BC=b,AA?=c(a>b),求異面直線D?B與AC
9.如圖,已知P是平行四邊形ABCD所在平面外一點(diǎn),M、N分別
是AB、PC1)求證:MN//平面PAD;(2)若MN?BC?4,PA? 求異面
直線PA與MN10.如圖,正方形ABCD與ABEF不在同一平面內(nèi),M、N分別在AC、BF上,且AM?FN求證:MN//平面CBE
參考答案:
1.(1)×(2)×(3)√(4)×2.C
3.證明:(1)∵ABCD是空間四邊形,∴A點(diǎn)不在平面BCD上,而C?平面BCD, ∴AC過(guò)平面BCD外一點(diǎn)A與平面BCD內(nèi)一點(diǎn)C, 又∵BD?平面BCD,且C?BD.∴AC與BD是異面直線.(2)解如圖,∵E,F分別為AB,BC的中點(diǎn),∴EF//AC,且EF=同理HG//AC,且HG=
212
AC.AC.∴EF平行且相等HG,∴EFGH是平行四邊形.又∵F,G分別為BC,CD的中點(diǎn),∴FG//BD,∴∠EFG是異面直線AC與BD所成的角.o
∵AC⊥BD,∴∠EFG=90.∴EFGH是矩形.(3)作法取BD中點(diǎn)E,AC中點(diǎn)F,連EF,則EF即為所求.4.答案:假設(shè)BD、AE共面于?,則點(diǎn)A、E、B、D都在平面 ? ∵A?a,D?a,∴ a ??.∵P?a,P? ?.∵P?b,B?b,P?c,E?c.∴ b ??,c ??,這與a、b、c∴BD、AE5.證明(1):連結(jié)AC,BD,∵E,F是?ABC的邊AB,BC上的中點(diǎn),∴EF//AC,同理,HG//AC,∴EF//HG,同理,EH//FG,所以,四邊形EFGH證明(2):由(1)四邊形EFGH∵EF//AC,EH//BD,∴由AC⊥BD得,EF?EH,∴EFGH為矩形.解(3):由(1)四邊形EFGH∵BD=2,AC=6,∴EF?
2AC?3,EH?
BD?
1∴由平行四邊形的對(duì)角線的性質(zhì) EG?HF?2(EF
?EH)?20.B
D解(4):由(1)四邊形EFGH∵BD=4,AC=6,∴EF?
又∵EF//AC,EH//BD,AC、BD成30o角,∴EF、EH成30o角,AC?3,EH?
BD?
2∴四邊形EFGH的面積 S?EF?EHsin30
?3.解(5):分別取AC與BD的中點(diǎn)M、N,連接MN、MB、MD、NA、NC,∵AB=BC=CD=DA=AC=BD=2,∴MB=MD=NA=NC=3 ∴MN?AC,MN?BD,∴MN是AC與BD的公垂線段 且MN?
MB
?NB
?2∴AC與BD間的距離為2.6.解:取BD中點(diǎn)G,連結(jié)EG,FG,EF,∵E,F分別是AB,CD的中點(diǎn),∴EG//AD,FG//BC,且EG?
2AD?1,FG?
BC?1,∴異面直線AD,BC所成的角即為EG,FG所成的角,EG?FG?EF
2EG?FG
在?EGF中,cos?EGF???
?,G
F
D
∴?EGF?120,異面直線AD,BC所成的角為60.
7.解(1)如圖,連結(jié)BD,A1D,∵ABCD-A1B1C1D1是正方體,∴DD1平行且相等BB1.∴DBB1D1為平行四邊形,∴BD//B1D1.∴A1B,BD,A1D是全等的正方形的對(duì)角線.∴A1B=BD=A1D,△A1BD是正三角形,∴∠A1BD=60,∵∠A1BD是銳角,∴∠A1BD是異面直線A1B與B1D1所成的角.∴A1B與B1D1成角為60o.(2)連BD交AC于O,取DD1 中點(diǎn)E,連EO,EA,EC.∵O為BD中點(diǎn),∴OE//BD1.∵∠EDA=90o=∠EDC,ED=ED,AD=DC,∴△EDA≌△EDC,∴EA=EC.在等腰△EAC中,∵O是AC的中點(diǎn),∴EO⊥AC,∴∠EOA=90o.又∴∠EOA是異面直線AC與BD1所成角,∴AC與BD1成角90.8.解(1)如圖,連結(jié)BD,A1D,∵ABCD-A1B1C1D1是正方體,∴DD1平行且相等BB1.∴DBB1D1為平行四邊形,∴BD//B1D1.∴A1B,BD,A1D是全等的正方形的對(duì)角線.∴A1B=BD=A1D,△A1BD是正三角形, ∴∠A1BD=60o,∵∠A1BD是銳角,∴∠A1BD是異面直線A1B與B1D1所成的角.∴A1B與B1D1成角為60o.(2)連BD交AC于O,取DD1 中點(diǎn)E,連EO,EA,EC.∵O為BD中點(diǎn),∴OE//BD1.∵∠EDA=90o=∠EDC,ED=ED,AD=DC,∴△EDA≌△EDC,∴EA=EC.o
在等腰△EAC中,∵O是AC的中點(diǎn),∴EO⊥AC,∴∠EOA=90.又∴∠EOA是異面直線AC與BD1所成角,∴AC與BD成角90o.9.略證(1)取PD的中點(diǎn)H,連接AH,?NH//DC,NH?
12DC
o
o
?
C
?NH//AM,NH?AM?AMNH為平行四邊形 ?MN//AH,MN?PAD,AH?PAD?MN//PAD
解(2): 連接AC并取其中點(diǎn)為O,連接OM、ON,則OM平行且等于BC的一半,ON平行且等
于PA的一半,所以?ONM就是異面直線PA與MN所成的角,由
MN?BC?
4,PA?OM=2,ON=
所以?ONM?300,即異面直線PA與MN成30010.略證:作MT//AB,NH//AB分別交BC、BE于T、H點(diǎn)
AM?FN??CMT≌BNH?MT?NH
從而有MNHT為平行四邊形?MN//TH?MN//CBE
E
第三篇:立體幾何中線面平行垂直性質(zhì)判定2012
2012考前集訓(xùn)高頻考點(diǎn)立體幾何考綱解讀
必須掌握空間中線面平行、垂直的有關(guān)性質(zhì)與判定定理
判定定理
1.如果平面外一條直線和這個(gè)平面內(nèi)的一條直線平行,則這條直線與這個(gè)平面平行.即若a??,b??,a//b,則a//?.2.如果一個(gè)平面內(nèi)有兩條相交直線都平行于另一個(gè)平面,那么這兩個(gè)平面平行,即若a,b??,a?b?p,a//?,b//?,則?//?.3.如果一條直線和一個(gè)平面內(nèi)的兩條相交直線都垂直,那么該直線與此平面垂直.即若m??,n??,m?n?B,l?m,l?n,則l??.4.如果一個(gè)平面經(jīng)過(guò)另一個(gè)平面的一條垂線,那么這兩個(gè)平面互相垂直,即若l??,l??,則???.性質(zhì)定理
1.如果一條直線和一個(gè)平面平行,經(jīng)過(guò)這條直線的平面和這個(gè)平面相交,那么這條直線和交線平行,即若a//?,a??,????b,則a//b.2.兩平行平面與同一個(gè)平面相交,那么兩條交線平行,即若α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b,則a//b
3.垂直于同一平面的兩直線平行,即若a??,b??,則a//b
4.如果兩個(gè)平面互相垂直,那么在一個(gè)平面內(nèi)垂直于它們交線的直線垂直于另一個(gè)平面,即若???,????a,l??,l?a,則l??.必須掌握常見(jiàn)幾何體的表面積及體積公式:
V柱體?Sh(S為底面積,h為柱體高)
V錐體?V臺(tái)體
V球體1Sh(S為底面積,h為柱體高)31?(S'?S'S?S)h(S',S分別為上,下底面積,h為臺(tái)體高)34??R3(R為球體半徑)
31.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.若M是線段AD的中點(diǎn),求證:GM∥平面ABFE;
【解析】連結(jié)AF,因?yàn)镋F∥AB,FG∥BC,EF∩FG=F,所以平面EFG∥平面ABCD,又易證
?EFG∽?ABC, 所以
FGEF111??,即FG?BC,即FG?AD,又M為
AD BCAB222-1-的中點(diǎn),所以AM?1AD,又因?yàn)椋疲恰危拢谩危罝,所以FG∥AM,所以四邊形AMGF是平行四邊形,故
2GM∥FA,又因?yàn)椋牵?平面ABFE,FA?平面ABFE,所以GM∥平面ABFE.2.如圖,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BAC=90°,AB=AC=AA1=1,延長(zhǎng)A1C1至點(diǎn)P,使C1P=A1C1,連接AP交棱CC1于D.求證:PB1∥平面BDA1;
本小題主要考查直三棱柱的性質(zhì)、線面關(guān)系、二面角等基本知識(shí),并考查空間想象能力和邏輯推理能力,考查應(yīng)用向量知識(shí)解決問(wèn)題的能力.
解:連結(jié)AB1與BA1交于點(diǎn)O,連結(jié)OD,∵C1D∥平面AA1,A1C1∥AP,∴AD=PD,又AO=B1O,∴OD∥PB1,又OD?面BDA1,PB1?面BDA1,∴PB1∥平面BDA1.
3.如圖,四棱錐P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,點(diǎn)E在線段AD上,CE∥AB。
(Ⅰ)求證:CE⊥平面PAD;
(Ⅱ)若PA=AB=1,AD=3,CD2,∠CDA=45°,求四棱錐P-ABCD的體積
D
C
分析:本小題主要考查直線與直線、直線與平面的位置關(guān)系,幾何體的體積等基礎(chǔ)知識(shí);考查空間想象能
力,推理論證能力,運(yùn)算求解能力;考查數(shù)形結(jié)合思想,化歸與轉(zhuǎn)化思想,滿分12分
(I)證明:因?yàn)镻A?平面ABCD,CE?平面ABCD,所以PA?CE.,因?yàn)锳B?AD,CE//AB,所以CE?AD.又PA?AD?A,所以CE?平面PAD。
(II)由(I)可知CE?AD,在Rt?ECD中,DE=CD?cos45??1,CE?CD?sin45??1,又因?yàn)锳B?CE?1,AB//CE,所以四邊形ABCE為矩形,所以S四邊形ABCD?S矩形ADCE?S?ECD?AB?AE?
又PA?平面ABCD,PA=1,所以V四邊形P?ABCD?P115CE?DE?1?2??1?1?.2221155S四邊形ABCD?PA???1?.3326
4.如圖,在四棱錐P?ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD,AB=AD,∠BAD=60°,E、F分別是AP、AD的中點(diǎn)
求證:(1)直線EF//平面PCD;
(2)平面BEF⊥平面
PAD.-2-
(第16題圖)
答案:(1)因?yàn)镋、F分別是AP、AD的中點(diǎn),?EF?PD,又?PD?面PCD,EF?面PCD
?直線EF//平面PCD
(2)連接BD?AB=AD,?BAD=60?,?ABD為正三角形
F是AD的中點(diǎn),?BF?AD,又平面PAD⊥平面ABCD,面PAD?面ABCD=AD,?BF?面PAD,BF?面BEF
所以,平面BEF⊥平面PAD.5.如圖,四邊形ABCD為正方形,QA⊥平面ABCD,PD∥QA,QA=AB=1PD. 2
(I)證明:PQ⊥平面DCQ;
(II)求棱錐Q—ABCD的的體積與棱錐P—DCQ的體積的比值.
解:(I)由條件知PDAQ為直角梯形
因?yàn)镼A⊥平面ABCD,所以平面PDAQ⊥平面ABCD,交線為AD.又四邊形ABCD為正方形,DC⊥AD,所以DC⊥平面PDAQ,可得PQ
⊥DC.在直角梯形PDAQ中可得,則PQ⊥QD 所以PQ⊥平面DCQ.………………6分
(II)設(shè)AB=a.由題設(shè)知AQ為棱錐Q—ABCD的高,所以棱錐Q—ABCD的體積V1?
由(I)知PQ為棱錐P—DCQ的高,而,△DCQ的面積為
所以棱錐P—DCQ的體積為V2?13a.32,213a.3
故棱錐Q—ABCD的體積與棱錐P—DCQ的體積的比值為1.…………12分
ABCD,底面ABCD是平行四邊形,6.山東文如圖,在四棱臺(tái)ABCD?A1B1C1D1中,D1D?平面
AB=2AD,AD=A1B1,?BAD=60°
(Ⅰ)證明:AA1?BD;
(Ⅱ)證明:CC1∥平面A1BD.
(I)證法一:
因?yàn)镈1D?平面ABCD,且BD?平面ABCD,所以D1D?BD,又因?yàn)锳B=2AD,?BAD?60?,在?ABD中,由余弦定理得
BD2?AD2?AB2?2AD?ABcos60??3AD2,所以AD2?BD2?AB2,因此AD?BD,又AD?D1D?D,所以BD?平面ADD1A1?平面ADD1A1,故AA1?BD.1.又AA
證法二:
因?yàn)镈1D?平面ABCD,且BD?平面ABCD,所以BD?D1D.,取AB的中點(diǎn)G,連接DG,在?ABD中,由AB=2AD得AG=AD,又?BAD?60?,所以?ADG為等邊三角形。
因此GD=GB,故?DBG??GDB,又?AGD?60?,所以?GDB=30?,故?ADB=?ADG+?GDB=60?+30?=90?,所以BD?AD.又AD?D1D?D,所以BD?平面ADD1A1,又AA1?平面ADD1A1,故AA1?BD.(II)連接AC,A1C1,設(shè)AC?BD?E,連接EA1
因?yàn)樗倪呅蜛BCD為平行四邊形,所以EC?1AC.2
由棱臺(tái)定義及AB=2AD=2A1B1知A1C1//EC且A1C1=EC,所以邊四形A1ECC1為平行四邊形,因此CC1//EA1,又因?yàn)镋A1?平面A1BD,CC1?平面A1BD,所以CC1//平面A1BD。
7.如圖,在△ABC中,∠ABC=45°,∠BAC=90°,AD是BC上的高,沿AD把△ABD折起,使∠BDC=90,(1)證明:平面ADB⊥平面BDC;
(2)設(shè)BD=1,求三棱錐D—ABC的表面積。
【分析】(1)確定圖形在折起前后的不變性質(zhì),如角的大小不變,線段長(zhǎng)度不變,線線關(guān)系不變,再由面面垂直的判定定理進(jìn)行推理證明;(2)充分利用垂直所得的直角三角形,根據(jù)直角三角形的面積公式計(jì)算.
【解】(1)∵折起前AD是BC邊上的高,∴ 當(dāng)Δ ABD折起后,AD⊥DC,AD⊥DB,又DB?DC=D,∴AD⊥平面BDC,又∵AD
∴平面ABD⊥平面BDC.
(2)由(1)知,DA?DB,DB?DC,DC?DA,?DB=DA=DC=1,平面BDC.?
111S?DAM?S?
DBC?S?DCA??1?1?,S?
ABC?sin60?? 2222
13S??3?? ∴三棱錐D
—ABC的表面積是222
8.在四面體ABCD中,平面ABC?平面ACD,AB?BC,AD?CD,?CAD????。若AD??,AB??BC,求四面體ABCD的體積;
解:如答(19)圖1,設(shè)F為AC的中點(diǎn),由于AD=CD,所以
DF⊥AC.故由平面ABC⊥平面ACD,知DF⊥平面ABC,即DF是四面體ABCD的面ABC上的高,且DF=ADsin30°=1,AF=ADcos30°
在Rt△ABC中,因
AC=2AF=
AB=2BC,由勾股定理易知
BC?; AB?故四面體ABCD的體積
1114V??S?ABC?DF???.3325
9.如圖,在四面體的體積;中,平面平面,,.求四面體
解法一:如答(20)圖1,過(guò)D作DF⊥AC垂足為F,故由平面ABC⊥平面ACD,知DF⊥平面ABC,即DF
是四面體ABCD的面ABC上的高,設(shè)G為邊CD的中點(diǎn),則由AC=AD,知AG⊥CD,從而
AG???2A
C
B11AG?CD由AC?DF?CD?AG得DF??22AC由
Rt?ABC中,AB??S?ABC?1AB?BC? 2故四面體ABCD的體積V?
1?S?ABC?DF?
38-5-
第四篇:高中立體幾何中線面平行的常見(jiàn)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(guò)“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(duì)應(yīng)線段成比例。
(5)利用面面平行,等等。
(1)通過(guò)“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(diǎn)E、F分別為棱AB、PD的中點(diǎn).求證:AF∥平面PCE;
分析:取PC的中點(diǎn)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(guò)A作AE⊥CD,垂足為E,G、F分別為AD、CE的中點(diǎn),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(diǎn)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(diǎn),M為BE的中點(diǎn), 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(diǎn), 證明: EB//平面PAD;
分析::取PD的中點(diǎn)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(diǎn),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(diǎn)。求證: PA ∥平面BDE
7.如圖,三棱柱ABC—A1B1C1中,D為AC的中點(diǎn).求證:AB1//面BDC1;
分析:連B1C交BC1于點(diǎn)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(diǎn) 2
(Ⅰ)證明:四邊形BCHG是平行四邊形;(Ⅱ)C,D,F,E四點(diǎn)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(diǎn),求證: D1O//平面A1BC1;
分析:連D1B1交A1C1于O1點(diǎn),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(diǎn).2求證:AE∥平面PBC;
分析:取PC的中點(diǎn)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(diǎn),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?yàn)镋F//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(diǎn),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(duì)應(yīng)線段成比例
12、如圖:S是平行四邊形ABCD平面外一點(diǎn),M、N分別是SA、BD上的點(diǎn),且求證:MN∥平面SDC
分析:過(guò)M作ME//AD,過(guò)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(diǎn)且AM=FN求證:MN∥平面BEC
分析:過(guò)M作MG//AB,過(guò)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(diǎn),M為AB的中點(diǎn),點(diǎn)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(diǎn)N,連CN、MN,易證平面CMN//EFB
第五篇:線面平行教案
§2.2.1 直線與平面平行的判定
【教學(xué)目標(biāo)】
(1)識(shí)記直線與平面平行的判定定理并會(huì)應(yīng)用證明簡(jiǎn)單的幾何問(wèn)題;(2)進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生觀察、發(fā)現(xiàn)的能力和空間想象能力;(3)讓學(xué)生了解空間與平面互相轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)思想?!窘虒W(xué)重難點(diǎn)】
重點(diǎn)、難點(diǎn):直線與平面平行的判定定理及應(yīng)用。【教學(xué)過(guò)程】
(一)創(chuàng)設(shè)情景、揭示課題
引導(dǎo)學(xué)生觀察身邊的實(shí)物,如教材第54頁(yè)觀察題:封面所在直線與桌面所在平面具有什么樣的位置關(guān)系?如何去確定這種關(guān)系呢?這就是我們本節(jié)課所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
(二)研探新知
1、觀察
①當(dāng)門扇繞著一邊轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),門扇轉(zhuǎn)動(dòng)的一邊所在直線與門框所在平面具有什么樣的位置關(guān)系?②將課本放在桌面上,翻動(dòng)書的封面,封面邊緣所在直線與桌面所在平面具有什么樣的位置關(guān)系?
問(wèn)題本質(zhì):門扇兩邊平行;書的封面的對(duì)邊平行 從情境抽象出圖形語(yǔ)言a
?
b
探究問(wèn)題:
平面?外的直線a平行平面?內(nèi)的直線b ③直線a,b共面嗎? ④直線a與平面?相交嗎?
課本P55探究學(xué)生思考后,小組共同探討,得出以下結(jié)論 直線與平面平行的判定定理:
簡(jiǎn)記為: 符號(hào)表示:
2、典例
例1 求證:空間四邊形相鄰兩邊中點(diǎn)的連線平行于經(jīng)過(guò)另外兩邊所在的平面。
變式訓(xùn)練 :如圖,在空間四面體A?BCD中,E,F,M,N分別為各棱的中點(diǎn),變式一(學(xué)生口頭表達(dá))①四邊形EFMN是什么四邊形?
②若AC?BD,四邊形EFMN是什么四邊形?
B
③若AC?BD,四邊形EFMN是什么四邊形? C
變式二
①直線AC與平面EFMN的位置關(guān)系是什么?請(qǐng)證明?
②在這圖中,你能找出哪些線面平行關(guān)系?
例
2、如圖,已知P為平行四邊形ABCD所在平面外一點(diǎn),M
求證:PD//平面MAC.
變式訓(xùn)練:如圖,在正方體ABCD?A1B1C1D1中,試作出過(guò)AC且與直線D1B平行的截面,并說(shuō)明理由.
(三)效果檢測(cè)
1.直線a//直線b,b?平面?,則a與?的位置關(guān)系是:()
A a//?B a//?或a??C a??Da//?或a??或a與?相交 2.a是平面?外的一條直線,可得出a//?的條件是:()A a與?內(nèi)的一條直線不相交B a與?內(nèi)的兩條直線不相交
C a與?內(nèi)的無(wú)數(shù)條直線不相交D a與?內(nèi)的任意一條直線都不相交。
3、過(guò)空間一點(diǎn)作與兩條異面直線都平行的平面,這樣的平面()A不存在B有且只有一個(gè)或不存在C有且只有一個(gè)D有無(wú)數(shù)個(gè)
4、下列三個(gè)命題正確的個(gè)數(shù)為()
(1)如果一條直線不在平面內(nèi),則這條直線與該面平行
(2)過(guò)直線外一點(diǎn),可以作無(wú)數(shù)個(gè)面與該面平行
(3)如果一條直線與平面平行,則它與平面內(nèi)的任意直線平行 A0B1C2D3 5.下面四個(gè)命題中:
①平面外的直線就是平面的平行線。②平行于同一平面的兩條直線平行 ③過(guò)平面外一點(diǎn)可做無(wú)數(shù)條直線和這個(gè)平面平行。④三角形ABC中,AB//平面?,延長(zhǎng)CA,CB, 分別交?于E,F兩點(diǎn),則AB//EF.正確命題的序號(hào)是:
6.如圖,在四棱錐P?ABCD中,ABCD是平行四邊形,M,N分別是AB,PC的中點(diǎn).
求證:MN//平面PAD.
7.如圖,在直四棱柱ABCD?A1B1C1D1中,底面ABCD為等腰梯形,AB//CD,AB=4,BC=CD=2,AA1?2,E,E1,F分別是AD,AA1,AB的中點(diǎn),證明:EE1//平面FCC
1【作業(yè)布置】
1、教材第62頁(yè)習(xí)題2.2 A組第3題;
2、預(yù)習(xí):如何判定兩個(gè)平面平行?