内容发布更新时间 : 2024/12/27 9:30:10星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
立体几何位置关系-平行与垂直证明方法汇总
(一)立体几何中平行问题
证明直线和平面平行的方法有: ①利用定义采用反证法; ②平行判定定理;
③利用面面平行,证线面平行。 主要方法是②、③两法
在使用判定定理时关键是确定出面内的 与面外直线平行的直线. 常用具体方法:中位线和相似
例1、 P是平行四边形ABCD所在平面外一点,Q是PA的中点.
求证:PC∥面BDQ.
证明:如图,连结AC交BD于点O.
∵ABCD是平行四边形,
∴AO=OC.连结OQ,则OQ在平面BDQ内, 且OQ是△APC的中位线, ∴PC∥OQ.
∵PC在平面BDQ外, ∴PC∥平面BDQ.
例2、在棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,设M、N、E、F分别是棱A1B1、A1D1、C1D1、B1C1的中点.求证:
(1)E、F、B、D四点共面; (2)面AMN∥面EFBD.
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证明:(1)分别连结B1D1、ED、FB,如图, 则由正方体性质得 B1D1∥BD. ∵E、F分别是D1C1和B1C1的中点, ∴EF∥11B1D1.∴EF∥BD. 22∴E、F、B、D对共面.
(2)连结A1C1交MN于P点,交EF于点Q,连结AC交BD于点O,分别连结PA、QO. ∵M、N为A1B1、A1D1的中点, ∴MN∥EF,EF?面EFBD. ∴MN∥面EFBD. ∵PQ∥AO,
∴四边形PAOQ为平行四边形. ∴PA∥OQ.
而OQ?平面EFBD,
∴PA∥面EFBD.且PA∩MN=P,PA、MN?面AMN, ∴平面AMN∥平面EFBD.
例3如图(1),在直角梯形P1DCB中,P1D//BC,CD⊥P1D,且P1D=8,BC=4,DC=4
6,
A是P1D的中点,沿AB把平面P1AB折起到平面PAB的位置(如图(2)),使二面角P—CD—B成45°,设E、F分别是线段AB、PD的中点. 求证:AF//平面PEC;
证明:如图,设PC中点为G,连结FG,
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则FG//CD//AE,且FG=∴四边形AEGF是平行四边形 ∴AF//EG,
1CD=AE, 2又∵AF?平面PEC,EG?平面PEC, ∴AF//平面PEC
例4、 正方形ABCD与正方形ABEF所在平面相交于AB,在AE、BD上各有一点P、Q,且AP=DQ.求证:PQ∥面BCE.
证法一:如图(1),作PM∥AB交BE于M,作QN∥AB交BC于N,连接MN, 因为面ABCD∩面ABEF=AB,则AE=DB. 又∵AP=DQ, ∴PE=QB.
又∵PM∥AB∥QN, ∴∴
PMPEQNBQ,. ??ABAEDCBDPMQN. ?ABDC∴PM∥QN.四边形PMNQ为平行四边形. ∴PQ∥MN.
又∵MN?面BCE,PQ?面BCE, ∴PQ∥面BCE.
证法二:如图(2),连结AQ并延长交BC或BC的延长线于点K,连结EK. ∵AD∥BC, ∴
DQAQ?. QBQK又∵正方形ABCD与正方形ABEF有公共边AB,且AP=DQ,
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