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高中数学立体几何习题

1、已知四边形ABCD 是空间四边形,,,,E F G H 分别是边,,,AB BC CD DA 的中点 (1) 求证:EFGH 是平行四边形(2) 若BD=AC=2,EG=2。

求异面直线AC 、BD 所成的角和EG 、BD 所成的角。

2、如图,已知空间四边形ABCD 中,,BC AC AD BD ==,E 是AB 的中点。

求证:(1)⊥AB 平面CDE;(2)平面CDE ⊥平面ABC 。

3、如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 是1AA 的中点, 求证: 1//A C 平面BDE 。

AED 1CB 1DAAH GFEDCBAEDBC4、已知ABC ∆中90ACB ∠=,SA ⊥面ABC ,AD SC ⊥,求证:AD ⊥面SBC .5、已知正方体1111ABCD A B C D -,O 是底ABCD 对角线的交点.求证:(1) C 1O ∥面11AB D ;(2)1AC ⊥面11AB D .6、正方体''''ABCD A B C D -中, 求证:(1)''AC B D DB ⊥平面;(2)''BD ACB ⊥平面.SDCBAD 1ODBAC 1B 1A 1CN M P C BA7、正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中.(1)求证:平面A 1BD ∥平面B 1D 1C ; (2)若E 、F 分别是AA 1,CC 1的中点,求证:平面EB 1D 1∥平面FBD .8、四面体ABCD 中,,,AC BD E F =分别为,AD BC 的中点,且22EF AC =, 90BDC ∠=,求证:BD ⊥平面ACD9、如图P 是ABC ∆所在平面外一点,,PA PB CB =⊥平面PAB ,M 是PC 的中点,N 是AB 上的点,3AN NB =(1)求证:MN AB ⊥;(2)当90APB ∠=,24AB BC ==时,求MN 的长。

A AB 1C 1C D G EF10、如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 、F 、G 分别是AB 、AD 、11C D 的中点. 求证:平面1D EF ∥平面BDG .11、如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 是1AA 的中点. (1)求证:1//A C 平面BDE ; (2)求证:平面1A AC ⊥平面BDE .12、已知ABCD 是矩形,PA ⊥平面ABCD ,2AB =,4PA AD ==,E 为BC 的中点.(1)求证:DE ⊥平面PAE ;(2)求直线DP 与平面PAE 所成的角.13、如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是060DAB ∠=且边长为a 的菱形,侧面PAD 是等边三角形,且平面PAD 垂直于底面ABCD .(1)若G 为AD 的中点,求证:BG ⊥平面PAD ; (2)求证:AD PB ⊥;(3)求二面角A BC P --的大小.14、如图2,在三棱锥A-BCD 中,BC =AC ,AD =BD , 作BE ⊥CD ,E为垂足,作AH ⊥BE 于H.求证:AH ⊥平面BCD .1. 证明:在ABD ∆中,∵,E H 分别是,AB AD 的中点∴1//,2EH BD EH BD = 同理,1//,2FG BD FG BD =∴//,EH FG EH FG =∴四边形EFGH 是平行四边形。

(2) 90° 30 °考点:证平行(利用三角形中位线),异面直线所成的角2. 证明:(1)BC AC CE AB AE BE =⎫⇒⊥⎬=⎭同理,AD BD DE AB AE BE =⎫⇒⊥⎬=⎭又∵CE DE E ⋂= ∴AB ⊥平面CDE (2)由(1)有AB ⊥平面CDE又∵AB ⊆平面ABC , ∴平面CDE ⊥平面ABC 考点:线面垂直,面面垂直的判定3. 证明:连接AC 交BD 于O ,连接EO , ∵E 为1AA 的中点,O 为AC 的中点 ∴EO 为三角形1A AC 的中位线 ∴1//EO AC 又EO 在平面BDE 内,1A C 在平面BDE 外 ∴1//A C 平面BDE 。

考点:线面平行的判定4. 证明:90ACB ∠=∵° BC AC ∴⊥又SA ⊥面ABC SA BC ∴⊥ BC ∴⊥面SAC BC AD ∴⊥又,SC AD SC BC C ⊥⋂=AD ∴⊥面SBC 考点:线面垂直的判定5. 证明:(1)连结11A C ,设11111A CB D O ⋂=,连结1AO ∵ 1111ABCD A BCD -是正方体 11A ACC ∴是平行四边形∴A 1C 1∥AC 且 11A C AC = 又1,O O 分别是11,A C AC 的中点,∴O 1C 1∥AO 且11O C AO =11AOC O ∴是平行四边形 111,C O AO AO ∴⊂∥面11AB D ,1C O ⊄面11AB D ∴C 1O ∥面11AB D(2)1CC ⊥面1111A B C D 11!CC B D ∴⊥ 又1111A CB D ⊥∵, 1111B D AC C ∴⊥面 111AC B D ⊥即 同理可证11A C AD ⊥, 又1111D B AD D ⋂=∴1A C ⊥面11AB D考点:线面平行的判定(利用平行四边形),线面垂直的判定 考点:线面垂直的判定7. 证明:(1)由B 1B ∥DD 1,得四边形BB 1D 1D 是平行四边形,∴B 1D 1∥BD , 又BD ⊄平面B 1D 1C ,B 1D 1⊂平面B 1D 1C , ∴BD ∥平面B 1D 1C . 同理A 1D ∥平面B 1D 1C .而A 1D ∩BD =D ,∴平面A 1BD ∥平面B 1CD .(2)由BD ∥B 1D 1,得BD ∥平面EB 1D 1.取BB 1中点G ,∴AE ∥B 1G .从而得B 1E ∥AG ,同理GF ∥AD .∴AG ∥DF .∴B 1E ∥DF .∴DF ∥平面EB 1D 1.∴平面EB 1D 1∥平面FBD .考点:线面平行的判定(利用平行四边形)8. 证明:取CD 的中点G ,连结,EG FG ,∵,E F 分别为,AD BC 的中点,∴EG 12//AC =12//FG BD =,又,AC BD =∴12FG AC =,∴在EFG ∆中,222212EG FG AC EF +== ∴EG FG ⊥,∴BD AC ⊥,又90BDC ∠=,即BD CD ⊥,AC CD C ⋂= ∴BD ⊥平面ACD考点:线面垂直的判定,三角形中位线,构造直角三角形9. 证明:(1)取PA 的中点Q ,连结,MQ NQ ,∵M 是PB 的中点,∴//MQ BC ,∵ CB ⊥平面PAB ,∴ MQ ⊥平面PAB∴QN 是MN 在平面PAB 内的射影 ,取 AB 的中点D ,连结 PD ,∵,PA PB =∴PD AB ⊥,又3AN NB =,∴BN ND = ∴//QN PD ,∴QN AB ⊥,由三垂线定理得MN AB ⊥(2)∵90APB ∠=,,PA PB =∴122PD AB ==,∴1QN =,∵MQ ⊥平面PAB .∴MQ NQ ⊥,且112MQ BC ==,∴2MN =考点:三垂线定理10. 证明:∵E 、F 分别是AB 、AD 的中点,∴EF ∥BD 又EF ⊄平面BDG ,BD ⊂平面BDG ∴EF ∥平面BDG ∵1D GEB ∴四边形1D GBE 为平行四边形,1D E ∥GB又1D E ⊄平面BDG ,GB ⊂平面BDG ∴1D E ∥平面BDG1EF D E E⋂=,∴平面1D EF ∥平面BDG考点:线面平行的判定(利用三角形中位线) 证明:(1)设AC BD O ⋂=,∵E 、O 分别是1AA 、AC 的中点,∴1A C ∥EO又1AC ⊄平面BDE ,EO ⊂平面BDE ,∴1A C ∥平面BDE (2)∵1AA ⊥平面ABCD ,BD ⊂平面ABCD ,1AA BD ⊥ 又BD AC ⊥,1AC AA A⋂=,∴BD ⊥平面1A AC ,BD ⊂平面BDE ,∴平面BDE ⊥平面1A AC考点:线面平行的判定(利用三角形中位线),面面垂直的判定12.证明:在ADE ∆中,222AD AE DE =+,∴AE DE ⊥ ∵PA ⊥平面ABCD ,DE ⊂平面ABCD ,∴PA DE ⊥ 又PA AE A ⋂=,∴DE ⊥平面PAE (2)DPE ∠为DP 与平面PAE 所成的角在Rt PAD ∆,42PD =Rt DCE ∆中,22DE =在Rt DEP ∆中,2PD DE =,∴030DPE ∠=考点:线面垂直的判定,构造直角三角形13. 证明:(1)ABD ∆为等边三角形且G 为AD 的中点,∴BG AD ⊥ 又平面PAD ⊥平面ABCD ,∴BG ⊥平面PAD(2)PAD 是等边三角形且G 为AD 的中点,∴AD PG ⊥ 且AD BG ⊥,PG BG G ⋂=,∴AD ⊥平面PBG ,PB ⊂平面PBG ,∴AD PB ⊥(3)由AD PB ⊥,AD ∥BC ,∴BC PB ⊥ 又BG AD ⊥,AD ∥BC ,∴BG BC ⊥∴PBG ∠为二面角A BC P --的平面角在Rt PBG ∆中,PG BG =,∴045PBG ∠=考点:线面垂直的判定,构造直角三角形,面面垂直的性质定理,二面角的求法(定义法)14. 证明:取AB 的中点F,连结CF ,DF . ∵AC BC =,∴CF AB ⊥.∵AD BD =,∴DF AB ⊥. 又CFDF F =,∴AB ⊥平面CDF .∵CD ⊂平面CDF ,∴CD AB ⊥. 又CD BE ⊥,BE AB B ⋂=, ∴CD ⊥平面ABE ,CD AH ⊥.∵AH CD ⊥,AH BE ⊥,CD BE E ⋂=,∴ AH ⊥平面BCD .考点:线面垂直的判定。

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