课后作业:
1、如图正方体中,e、f分别为d1c1和b1c1的中点,p、q分别为a1c1与ef、ac与bd的交点,1)求证:d、b、f、e四点共面;
2)若a1c与面dbfe交于点r,求证:p、q、r三点共线。
提示:(1)证明四点共面,也就是证明什么?有什么公理或定理可用?
2)证明三点共线的方法是什么?想一想前面我们证明过没有?
2.如图,空间四边形abcd中,e、f分别为bc、cd的中点,g、h分别为ab、ad上的点,且ag:gb≠ah:hd
证明:gh与ef为异面直线。
提示:什么叫异面直线?其相对的线线位置关系是什么?
考虑:(1)如果直接证明,就必须证明gh和ef不在同一平面内,有这样的定理或公理吗?
2)从(1)知,正面证明是不可取,那么我们可以考虑从反而来考虑——平行或相交
3.已知空间四边形abcd.
1)求证:对角线ac与bd是异面直线;
2)若ac⊥bd,e,f,g,h分别这四条边ab,bc,cd,da的中点,试判断四边形efgh的形状;
4.完成下列证明,已知直线a、b、c不共面,它们相交于点p,aa,da,bb,ec求证:bd和ae是异面直线。
提示:反证法,假设共面。
5.空间四边形abcd,e、f分别是ab、bc的中点,求证:ef∥平面acd.
6.经过正方体abcd-a1b1c1d1的棱bb1作一平面交平面aa1d1d于e1e,求证:e1e∥b1b
7.如图,已知是平行四边形所在平面外一点,、分别是、的中点。
(1)求证:平面;
(2)若,,
求异面直线与所成的角的大小。
8.如图,正方形与不在同一平面内,、分别在、上,且求证:平面。
9.求证:两条异面直线不能同时和一个平面垂直。
分析:用反证法,假设这两条异面直线同时和一个平面垂直,由直线和平面垂直的性质定理,那麽这两条直线平行,此与条件矛盾因此两条异面直线不能同时和一个平面垂直。
10.地面上有两根相距c米的直立旗杆,它们的长分别是a米,b米(b>a),求它们上端间的距离。
分析:如图所示,abc为直角三角形。
11.平行四边形abcd所在平面外有一点p,且pa=pb=pc=pd,求证:点p与平行四边形对角线交点o的连线po垂直于ab、ad
12.如图,已知e,f分别是正方形abcd边ad,ab的中点,ef交ac于m,gc垂直于abcd所在平面.
1)求证:ef⊥平面gmc.
2)若ab=4,gc=2,求点b到平面efg的距离.
第2小题,如果用定义来求点到平面的距离,因为体现距离的垂线段无法直观地画出,因此,常常将这样的问题转化为直线到平面的距离问题.
1.已知矩形abcd的边长ab=6cm,bc=4cm,在cd上截取ce=4cm,以be为棱将矩形折起,使△bc′e的高c′f⊥平面abed,求:
1)点c′到平面abed的距离;
2)c′到边ab的距离;
3)c′到ad的距离.
2.如图,已知abcd是矩形,sa⊥平面abcd,e是sc上一点.
求证:be不可能垂直于平面scd.
参***:用到反证法。
3.在正方体abcd-a1b1c1d1中,求证:a1c⊥平面bc1d.
分析:a1c在上底面abcd的射影ac⊥bd,a1c在右侧面的射影d1c⊥c1d,所以a1c⊥bd, a1c⊥c1d,从而有a1c⊥平面bc1d.
4.如图,已知cd是异面直线ca、db的公垂线,ca于a,db于b,∩=ef.求证:cd∥ef.
5.如图,pa、pb、pc两两垂直,pa=pb=pc,g是△pab的重心,e是bc上的一点,且be=bc,f是pb上的一点,且pf=pb.求证:(1)gf平面pbc;(2)febc;
6.如图,已知abcd是矩形,ab=a,ad=b,pa平面abcd,pa=2c,q是pa的中点.
求(1)q到bd的距离;(2)p到平面bqd的距离.
1.如图,pa⊥△abc所在平面,ab=ac=13,bc=10,pa=5,求点p到直线bc的距离.
2.立体几何关于角度的重要结论,注意它应用。
如图,是平面α的斜线,斜足是o,a是上任意一点,ab是平面α的垂线,b是垂足,设od是平面α内与ob不同的一条直线,ac垂直于od于c,若直线与平面α所成的角θ=45°,∠boc=45°,求∠aoc的大小.
3、在正方体abcd-a1b1c1d1中,e、f分别是aa1、a1d1的中点,求:
1)d1b1与面ac所成角的余弦值;
2)ef与面a1c1所成的角;
3)ef与面ac所成的角.
4 立体几何关于射影的重要结论,用于寻找射影。
如果一个角所在平面外一点到角的两边的距离相等,那么这点在平面内的射影在这个角的平分线上
已知:∠bac在α内,p,peab于e,pfac于f且pe=pf,po
求证:o在∠bac的平分线上(即∠bao=∠cao)
证明:连接oe,of
po ∴eo,fo分别为pe,pf在上的射影。
pe=pf ∴oe=of
peab,pfac
oeab,ofac(三垂线定理的逆定理 )
o到∠bac两边距离相等∴o在∠bac的平分线上。
变式:已知:在平面内,点,垂足分别为,求证:.
证明:∵,三垂线定理逆定理), 又∵,∴
推广:经过一个角的顶点引这个角所在平面的斜线,如果斜线的这个角两边夹角相等,那麽斜线在平面上的射影是这个角的平分线所在直线。
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