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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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