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高一数学培优用几何法证明立体几何综合问题【题集】-讲义(教师版).pdf

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用几何法证明立体几何综合问题【题集】

1.空间中平行与垂直

1.已知直线,和平面,那么下列命题中的真命题是().

A.若,,则

B.若,,则

C.若,,则

D.若,,则

【答案】A

【解析】选项,由线面垂直的性质定理可知:若,,则,故项正确;

选项,若,,则与相交,平行或异面,故选项错误;

选项,若,,则或,故选项错误;

选项,若,,则或,故选项错误.

综上所述,故选.

【标注】【知识点】直线和平面垂直的性质

2.已知三棱柱中,平面,,,分别为,的中点.

(1)求证:平面.

(2)求证:平面.

【答案】(1)证明见解析.

(2)证明见解析.

【解析】(1)在中,,分别为,的中点,

∴,

1

∵平面,平面,

∴平面.

(2)∵平面,平面,

∴,

又,且,

∴平面.

【标注】【知识点】线面平行的证明问题;直线和平面平行的判定;线面垂直的证明问题;直线和

平面垂直的判定

3.如图所示,在正方体中,.

(1)求证:.

(2)求证:平面平面.

【答案】(1)证明见解析.

(2)证明见解析.

【解析】(1)连接,在正方体中,

因为底面是正方形,

所以,

又因为平面,

2

所以,

又因为,

所以平面,

所以.

(2)因为侧面是正方形,

所以,

又因为平面,

所以,

又因为,

所以平面,

又因为平面,

平面平面.

【标注】【知识点】平面图形、空间几何体的直观图认识;棱柱、棱锥、棱台的结构特征

4.如图所示,在四棱锥中,平面,,是的中点.

(1)求证:.

(2)求证:平面.

(3)若是线段上一动点,则线段上是否存在点,使

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