立体几何位置关系-平行与垂直证明方法汇总 下载本文

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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