1.已知中,面,,求证:面.
证明1分。又面4分。
面7分。10分。
又。面12分。
2.已知三棱锥s-abc中,∠abc=90°,侧棱sa⊥底面abc,点a在棱sb和sc上的射影分别是点e、f。求证ef⊥sc。
分析:∵a、e、f三点不共线,af⊥sc,要证ef⊥sc,只要证sc⊥平面aef,只要证sc⊥ae(如图1)。
又∵bc⊥ab,bc⊥sa,∴bc⊥平面sab,sb是sc在平面sab上的射影。
只要证ae⊥sb(已知),∴ef⊥sc。
3.已知正方体,是底对角线的交点。
求证:(1面;(2)面. (14分)
证明:(1)连结,设。
连结, 是正方体是平行四边形。
且2分。又分别是的中点,且。
是平行四边形4分。
面,面。面6分。
2)面7分。
又9分。11分。
同理可证12分。
又。面14分。
4.(本小题满分16 分)
在正方体abcd-a1b1c1d1中, aa1=2,e为棱cc1的中点.
1) 求三棱锥e-abd的体积;
2) 求证:b1d1ae;
3) 求证:ac//平面b1de.
解:(1)平面abd,∴v=
2)连结a1c1,在正方体中。
b1d1a1c1,b1d1cc1, a1c1 cc1=c1
∴b1d1面a1c1ca8’
ae面a1c1ca
b1d1ae10’
(3)解法一:连结ac1,取ac1的中点为h,取ac的中点o,连接ho,ho//ec且ho=ec
四边形hoce为平行四边形,oc//he即ac//he --13’
连接bd1,易知四边形a1bcd1为平行四边形,则h为bd1和a1c的交点。
he平面b1de
ac平面b1de
ac//平面b1de16’
解法二:延长bc与b1e延长线交于f,连df
e为棱cc1中点。
b1c1efce
cf=c1b1=cb
cf//ad且cf=ad
adfc为平行四边形。
ac//df13’
ac平面b1de
df平面b1de
ac//平面b1de16’
5.在直四棱柱abcd-a1b1c1d1中,底面abcd是菱形。 求证:
1)平面b1ac//平面dc1a1;
2)平面b1ac⊥平面b1bdd1.
1)因为abcd-a1b1c1d1是直四棱柱,所以,a1c1//ac,而a1c1平面b1ac,ac平面b1ac,所以a1c1//平面b1ac3分。
同理,a1d//平面b1ac5分。
因为 a1c1、a1d平面dc1a1,a1c1a1d=a1,所以平面b1ac//平面dc1a17分。
2) 因为abcd-a1b1c1d1是直四棱柱,所以b1b⊥平面abcd9分。
而ac平面abcd,所以ac⊥b1b.
因为底面abcd是菱形,所以ac⊥bd.
因为b1b、bd平面b1bdd1,b1bbd=b,所以ac⊥平面b1bdd1. …12分。
因为ac平面b1ac,故有平面b1ac⊥平面b1bdd11
6.(本小题满分16分) 如图,正四棱锥p-abcd中,o是底面正方形的中心, e是pc的中点,求证: (1)pa∥平面bde2)平面pac平面bde。
证明:(1)如图,连结oe,在△中,分别是的中点,又
平面bde2)在正四棱锥p-abcd中, 平面abcd, 又且。又。
7.如图,在四棱锥中,,,且db平分,e为pc的中点。
ⅰ)证明 ⅱ)证明。
解析】 证明:设,连结eh,在中,因为ad=cd,且db平分,所以h为ac的中点,又有题设,e为pc的中点,故,又。
所以。2)证明:因为,,所以。
由(1)知,,故。
考点定位】本小题主要考察直线与平面平行。直线和平面垂直。直线和平面所成的角等基础知识,考察空间想象能力、运算能力和推理能力。
8.如图,△abc 为正三角形,ec ⊥平面abc ,bd ∥ce ,ce =ca =2 bd ,m 是ea 的中点,求证:(1)de =da ;(2)平面bdm ⊥平面eca ;(3)平面dea ⊥平面eca。
分析:(1)证明de =da ,可以通过图形分割,证明△def ≌△dba。(2)证明面面垂直的关键在于寻找平面内一直线垂直于另一平面。
由(1)知dm ⊥ea ,取ac 中点n ,连结mn 、nb ,易得四边形mnbd 是矩形。从而证明dm ⊥平面eca。
证明:(1)如图,取ec 中点f ,连结df。
ec ⊥平面abc ,bd ∥ce ,得db ⊥平面abc 。
db ⊥ab ,ec ⊥bc。
bd ∥ce ,bd =ce =fc ,则四边形fcbd 是矩形,df ⊥ec。
又ba =bc =df , rt△def ≌rt△abd ,所以de =da。
2)取ac 中点n ,连结mn 、nb , m 是ea 的中点, mn ec。
由bd ec ,且bd ⊥平面abc ,可得四边形mnbd 是矩形,于是dm ⊥mn。
de =da ,m 是ea 的中点, dm ⊥ea .又ea mn =m , dm ⊥平面eca ,而dm平面bdm ,则平面eca ⊥平面bdm。
3)∵ dm ⊥平面eca ,dm平面dea , 平面dea ⊥平面eca。
点评:面面垂直的问题常常转化为线面垂直、线线垂直的问题解决。
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