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立体几何证明方法汇总 (1)

GPA BCDFE ABCDEF① 中位线定理例题:已知如图:平行四边形ABCD 中,6BC =,正方形ADEF所在平面与平面ABCD 垂直,G ,H 分别是DF ,BE 的中点.(1)求证:GH ∥平面CDE ;(2)若2,CD DB ==,求四棱锥F-ABCD 的体积.练习:1、如下图所示:在直三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,AC=3,BC=4,AB=5,AA 1=4,点D 是AB 的中点。

求证:AC 1∥平面CDB 1;2. 如图,1111D C B A ABCD -是正四棱柱侧棱长为1,底面边长为2,E 是棱BC 的中点。

(1)求证://1BD 平面DE C 1;(2)求三棱锥BC D D 1-的体积.3、如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是正方形,侧棱PD ⊥底面ABCD ,4,3PD DC ==,E 是PC 的中点。

(1)证明://PA BDE 平面;(2)求PAD ∆以PA 为轴旋转所围成的几何体体积。

例2、 如图, 在矩形ABCD 中,2AB BC = , ,P Q 分别为线段,AB CD 的中点,EP ⊥平面ABCD .求证: AQ ∥平面CEP ;(利用平行四边形) 练习:①如图,PA 垂直于矩形ABCD 所在的平面,E 、F 分别是AB 、PD 的中点。

求证:AF ∥平面PCE ;②如图,已知P 是矩形ABCD 所在平面外一点,ABCD 平面PD ⊥,M ,N分别是AB ,PC 中点。

求证://PAD MN 平面③ 如图,已知AB ?平面ACD ,DE 求证:AF 1111D C B A O ABCD 证://1O C 面11AB D .A 1C _ H _ G_ D_ A_ B_ CEFA BCDEF1A 1C 1B E FGACBEBA CN DFM③比例关系例题3、P 是平行四边形ABCD 平面外一点,M 、N 分别是PB 、BC 上的点,且NC BN PM BM =,求证:MN ABCD ⊥EA ABCD //EF AB =4,=2,=1AB AE EF Ⅱ)若点M 在线段AC 上,且满足14CM CA =, 求证://EM 平面FBC ;④面面平行-线面平行例题4、如图,矩形ABCD 和梯形BEFC 所在平面互相垂直,BE ∠∠︒903P ABCD -ABCD PD ⊥ABCD 2PD AB ==E F G PC PD BCEFG PA 面//P EFG-111ABC A B C -090ACB ∠=,,E F G 11,,AA AC BB 1CG C G⊥(Ⅰ)求证://CG BEF 平面;3、如图所示,正方形ADEF 与梯形ABCD 所在的平面互相垂直,,//,22AD CD AB CD CD AB AD ⊥==. 在EC 上找一点M ,使得//BM 平面ADEF ,请确定M 点的位置,并给出证明.4、(2012山东文)如图,几何体E ABCD -是四棱锥,△ABD 为正三角形,,CB CD EC BD =⊥. (Ⅰ)求证:BE DE =;ABEF M(Ⅱ)若∠120BCD =︒,M 为线段AE 的中点, 求证:DM ∥平面BEC .例题: 如图,已知四棱锥ABCD P -。

若底面ABCD 为平行四 边形,E 为PC的中点,在DE 上取点F ,过AP 和点F 的平面与 平面BDE 的交线为FG ,求证:FG AP //。

证明:连AC 与BD ,设交点为O ,连OE 。

练习:1、如图,在四棱锥P ABCD -中,侧面PAD 是正三角形,且与底面ABCD 垂直,底面ABCD 是边长为2的菱形,60BAD ∠=︒,N 是PB 中点,过A 、N 、D 三点的平面交PC 于M .求证://AD MN ; 2、(2012浙江高考)如图,在侧棱锥垂直底面的四棱锥ABCD-A 1B 1C 1D 1中,AD ∥BC ,AD ⊥AB ,AB=2。

AD=2,BC=4,AA 1=2,E 是DD 1的中点,F 是平面B 1C 1E 与直线AA 1的交点。

(1)证明:EF ∥A 1D 1;3.如图,四边形ABCD 是矩形,平面ABCD ⊥平面BCE ,BE ⊥EC.(1) 求证:平面AEC ⊥平面ABE ;(面面垂直性质) (2) 点F 在BE 上,若DE BE BF 211111ABCD A B C D -E F G AB AD 11C D 求证:平面1D EF ∥平面BDG .练习:如图所示,在正方体ABCD-1111D C B A 中,E 、F 、G 、H 分别是BC 、CC 1、C 1D 1、A 1A 的中点.求证:(1)EG ∥平面BB 1D 1D ;(2)平面BDF ∥平面B 1D 1H .例题:已知在正方体ABCD-1111D C B A 中,E,F 分别是1111A D D C 和DABCPMNACB PACBD P 上的点,点P 在正方体外,平面PEF 与正方体相交于AC ,求证:ABCD //平面EF①菱形的对角线互相垂直:例题。

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。

求证:EF ⊥平面GMC .练习:如图ABCD-1111D C B A 是底面为正方形的长方体,求证:(1)BD ⊥平面A ACC 1 (2)1AC BD ⊥②等腰三角形底边的中线垂直底边例1、 如图,在三棱锥P ABC -中,2AC BC ==,90ACB ∠=o ,AP BP AB ==,PC AC ⊥.求证:PC AB ⊥;练习:1、在三棱锥A-BCD 中,AB=AC,BD=DC,求证:AD BC ⊥ ③圆的直径所对的圆周角为直角例题3、如图AB 是圆O 的直径,C 是圆周上异于A 、B 的任意一点,⊥PA 平面ABC ,(1)图中共有多少个直角三角形?(2)若PC AH ⊥,且AH 与PC 交于H ,求证:AH ⊥平面④利用勾股定理例4、在长方体1111D C B A ABCD -中,底面ABCD 是边长为1的正方形,侧棱21=AA ,E 是侧棱1BB 的中点。

求证:AE ⊥平面11A D E ;证明:1111D C B A ABCD -Θ为长方体,练习:如图,四棱锥P-ABCD 的底面是边长为1的正方形2,1,==⊥PD PA CD PA ,求证:(1)⊥PA 平面ABCD(2)求四棱锥P-ABCD 的体积.D1 A B CDABC DB⑤间接法,用线面垂直的性质定理(b l b b l ⊥⇒⊂⊥α,)例题:如图,四棱锥P-ABCD 中,底面ABCD 为平行四边形,︒=∠60DAB ,ABCD PD AD AB 底面⊥=,2,证明:BD PA ⊥; 练习1:如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,AC =3, BC =4,AB =5,14AA =,点D 是AB 的中点。

(Ⅰ)求证:1AC BC ⊥;练习2: 如图,四边形ABCD 为矩形,⊥BC 平面ABE ,F 为CE 上的点,且⊥BF 平面ACE . 求证:BE AE ⊥; 证明:因为ABE BC 平面⊥,ABE AE 平面⊂,例1如图,AB 是⊙O 的直径,PA 垂直⊙O 所在的平面,C 是圆上不同于A ,B 的任意一点,求证:平面PAC ⊥平面PBC .练习1:如图,棱柱111ABC A B C -的侧面11BCC B 是菱形,11B C A B ⊥2、如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,E 、F 分别是1A B 、1A C 的中点,点D 在11B C 上,11A D B C ⊥。

求证:(1)EF ∥平面ABC ;(2)平面1A FD ⊥平面11BB C C .3、如图, ABCD 是正方形,SA ⊥平面ABCD ,BK ⊥SC 于K ,连结DK ,求证(1)平面SBC ⊥平面KBD例1:如图,在四棱锥P —ABCD 中,侧面PAD ⊥底面ABCD ,侧棱PA =PD , O 为AD 中点.,求证:PO ⊥平面ABCD ;例2: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 .sACKDABCDE FaBD Ap(1)若G为AD的中点,求证:BG⊥平面PAD;(2)求证:AD PB⊥;练习:1、如图AB是圆O的直径,C是圆周上异于A、B的任意一点,⊥PA平面ABC,(1)图中共有多少个直角三角形?(2)若PCAH⊥,且AH与PC交于H,求证:平面PAC⊥平面PBC.(3) AH⊥2、在四棱锥ABCDP-中,平面PAD⊥平面ABCD,AB=AD,∠BAD=60°,E、F分别是AP、AD的中点.求证:平面BEF⊥平面PAD3、如图,正方形ABCD所在平面与以AB为直径的半圆O所在平面ABEF直,P为半圆周上异于A,B两点的任一点,求证:○1直线AP⊥平面PBC。

②平面PBC⊥平面APC4、如图,三角形ABC中,AC=BC=AB22,ABED是边长为a的正方形,平面ABED⊥底面ABC,且,若G、F分别是EC、BD的中点,(Ⅰ)求证:GF A B C D,,,ABC△2AB AC BC===,ADB AB ADB⊥ABC CD如图,1111DCBAABCD-是正四棱柱侧棱长为1,底面边长为2,E是棱BC的中点。

ABACA 1B 1C 1D 1A BC DEAP(1)求证://1BD 平面DE C 1; (2)求三棱锥BC D D 1-的体积.练习1:三棱锥P ABC -中,PAC ∆和PBC ∆2AB =,O D 、分别是AB PB 、的中点.(1)求证://OD 平面PAC (2)求证:平面PAB ⊥平面ABC ; (3)求三棱锥A PBC -的体积.2、如图,长方体1111D C B A ABCD -中,11==AA AB ,2=AD ,E 是BC 的中点.(I)求证:平面AE A 1⊥平面DE D 1; (II)求三棱锥DE A A 1-的体积.3、如图,在四棱锥P-ABCD 中,,垂直于底面ABCD PD 底面ABCD是直角梯形, ,90,//o BAD AB DC =∠且4222====PD DC AD AB (单位:cm ),E为PA的中点。

(1)如图,若主视方向与AD平行,请作出该几何体的左视图并求出左视图面积;(2)证明:PBC //平面DE ;4、已知某几何体的直观图(图1)与它的三视图(图2),其中俯视图为正三角形,其它两个视图是矩形.已知D 是这个几何体的棱11C A 上的中点。

(Ⅰ)求出该几何体的体积; (33) (Ⅱ)求证:直线11//BC AB D 平面; (Ⅲ)求证:平面D AA D AB 11平面⊥.A 1 DCABPEA例题C DE PFB5、已知某个几何体的三视图如图(主视图的弧线是半圆),根据图中标出的数据, (Ⅰ)求这个组合体的体积;(Ⅱ)若组合体的底部几何体记为1111D C B A ABCD -,其中BA B A 11为正方形.(i )求证:D C AB B A 111平面⊥;(ii )求证:P 为棱11B A 上一点,求1PC AP +的最小值.六:等体积法求高(距离):h 如:三棱锥 V 1BEC F -= V 1EFCB - 31S 1BEC ∆h=31S 1EFC ∆BE例题(2010广东文数)如图,弧AEC 是半径为a 的半圆,AC 为直径,点E 为弧AC 的中点,点B 和点C 为线段AD 的三等分点,平面AEC 外一点F 满足FC ⊥平面BED,FB=a 5(1)证明:EB ⊥FD (2)求点B 到平面FED 的距离. 练习1:已知ABC ―A 1B 1C 1是正三棱柱,棱长均为5,E 、F 分别是AC 、A 1C 1的中点,(1)求证:平面AB 1F ∥平面BEC 1 (2)求点A 到平面BEC 1间的距离2、如图,在四棱锥P ABCD -中,PD ⊥平面ABCD ;四边形ABCD 是菱形,边长为2,BACA1 B1C1F E3ABC PD 60BCD ︒∠=,经过AC 作与PD 平行的平面交PB 与点E ,ABCD 的两对角线交点为F .(Ⅰ)求证:AC DE ⊥;(Ⅱ)若3EF =,求点D 到平面PBC 的距离. 3、如图4,在四棱锥P ABCD -中,平面PAD ⊥平面ABCD ,AB DC ∥,PAD △是等边三角形,已知24BD AD ==,225AB DC ==.(1)求证:BD ⊥平面PAD ; (2)求三棱锥A PCD -的体积.4.如图,己知BCD ∆中,090BCD ∠=,1,BC CD AB BCD ==⊥平面,060,,AC,AD ADB E F ∠=分别是上的动点,且AE AF==,(0<<1)AC ADλλ (1)求证:不论λ为何值,总有EF ABC;⊥平面 (2)若1=,2λ求三棱锥A-BEF 的体积.5、(2012广东文数)如图5所示,在四棱锥P ABCD -中,AB ⊥平面PAD ,//,AB CD PD AD =,E 是PB 中点,F 是DC 上的点,且12DF AB =,PH 为PAD ∆中AD 边上的高。

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