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专业知识 整理分享
立体几何垂直的证明
类型一:线线垂直证明(共面垂直、异面垂直)
(1)共面垂直:掌握几种模型
①等腰(等边)三角形中的中线
②菱形(正方形)的对角线互相垂直
③勾股定理中的三角形
④ 直角梯形
⑤利用相似或全等证明直角。
【例1】在正方体中,O为底面ABCD的中心,
E为中点,求证:
(1)
(2)
(2)异面垂直(利用线面垂直来证明)
【例2】在正四面体ABCD中,
求证:
【变式1】如图,在四棱锥中,底面是矩形,已知.
证明:;
【变式2】如图,在边长为的正方形中,点是的中点,点是的中点,将△AED,△DCF分别沿折起,使两点重合于.
求证:;
【变式3】如图,在三棱锥中,⊿是等边三角形,∠PAC=∠PBC=90 o。
证明:AB⊥PC
类型二:直线与平面垂直证明
方法 eq \o\ac(○,1)利用线面垂直的判断定理
【例3】在正方体中,,求证:
【变式1】如图:直三棱柱ABC-A1B1C1中, AC=BC=AA1=2,∠ACB=90°.E为BB1的中点,D点在AB上且DE= EQ \R(3) .
求证:CD⊥平面A1ABB1;
【变式2】如图,在四面体ABCD中,O、E分别是BD、BC的
中点,
求证:平面BCD;
【变式3】如图,在底面为直角梯形的四棱锥中,,,平面.,,,
求证:平面
eq \o\ac(○,2)利用面面垂直的性质定理
【例4】在三棱锥P-ABC中,,,。
【变式1】在四棱锥,底面ABCD是正方形,侧面PAB是等腰三角形,且,求证:
类型3:面面垂直的证明。(本质上是证明线面垂直)
ABCDEF【例5】如图,已知平面,平面,△为等边三角形,,为的中点.
A
B
C
D
E
F
(1) 求证:平面;
(2) 求证:平面平面;
【例6】如图,在四棱锥中,底面,
,,是的中点.
(1)证明; (2)证明平面;
【变式1】已知直四棱柱ABCD—A′B′C′D′的底面是菱形,,E、F分别是棱CC′与BB′上的点,且EC=BC=2FB=2.
(1)求证:平面AEF⊥平面AA′C′C;
类型三:平面与平面垂直证明
AB是圆O的直径,PA垂直于圆O所在的平面,M是圆周上任意一点,ANPM,点N为垂足,
求证:平面PAM平面PBM
2.如图,在空间四边形ABCD中,AB=BC,CD=DA,E,F,G分别为CD,DA和对角线AC的中点。
求证:平面BEF平面BGD
.
3.在直平行六面体AC1中,四边形ABCD是菱形,∠DAB=60°,AC∩BD=O,AB=AA1.
(1)求证:C1O∥平面AB1D1;
(2)求证:平面AB1D1⊥平面ACC1A1.
4. 如下图,正方形ADEF与梯形ABCD所在的平面
互相垂直,AD⊥CD,AB∥CD,AB=AD=2,CD=4,
M为CE的中点.
(1)求证:BM∥平面ADEF;
(2)求证:平面BDE⊥平面BEC.
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