立体几何经典大题(各个类型地典型题目)
廊桥遗梦经典台词-组织机构代码证年检
实用文档
立体几何大题训练(1)
1.如图,已知△
ABC
是正三角形,
EA
,
CD
都垂直于平面
ABC
,且
EA
=
AB
=2
a
,
DC
=
a
,
F
是
BE
的中点.
(1)
FD
∥平面
ABC
;(2)
AF
⊥平面
EDB
.
E
A
2
.已知线段
PA
⊥矩形
ABCD
所在平面,
M、N
分别是<
br>AB、PC
的中点。
(1)求证:
MN
平面
PAD
;
(2)当∠
PDA
=45°时,求证:
MN
⊥平面
PCD
;
D
F
C
B
立体几何大题训练(2)
标准文案
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3.如图,在四面体ABCD中,CB=CD,
ADBD
,点E,F分别是AB,BD的中点.求证:
(1)直线EF 面ACD;
(2)平面
EFC
面BCD.
B
F
E
D
C
A
4.在斜三棱柱
A
1
B
1
C
1
—
ABC
中,底面是等腰三角形,
AB
=
AC
,侧面
BB
1
C
1
C
⊥底面
ABC
(1)若
D
是
BC
的中点,求证
AD
⊥
CC
1
;
(2)过侧面
BB
1<
br>C
1
C
的对角线
BC
1
的平面交侧棱于
M<
br>,若
AM
=
MA
1
,
求证 截面
MBC
1
⊥侧面
BB
1
C
1
C
;
(3
)
AM
=
MA
1
是截面
MBC
1
⊥平面<
br>BB
1
C
1
C
的充要条件吗?请你叙述判断理由
]
C
D
A
E
M
C
1
B
1
A
1
B
立体几何大题训练(3)
5. 如图,在正方体
ABCD—A
1
B
1
C
1
D
1
中,M、N
、G分别是A
1
A,D
1
C,AD的中点.
标准文案
实用文档
求证:(1)MN平面ABCD;
(2)MN⊥平面B
1
BG.
6. 如图,在正方体
ABCD
-
A
1
B
1
C
1
D
1
中,
E
、
F
为棱
AD
、
AB
的中点.
(1)求证:
EF
∥平面
CB
1
D
1
;
(2)求证:平面
CAA
1
C
1
⊥平面
CB
1
D
1
.
A
1
D
1
_
B
_
B
_
1
_
A
_
1
_
D
_
C
_
1
_
M
1_
_
N
_
A
_
G
_
D
_
C
C
1
B
1
E
A
D
F
B
C
立体几何大题训练(4)
7、如图,在直四
棱柱ABCD-A
1
B
1
C
1
D
1
中,底
面ABCD为等腰梯形,AB∥CD,AB=4,BC=CD=2,AA
1
=2,E、E
1
分
别是棱AD、AA
1
的中点
D
1
C
1
标准文案
A
1
B
1
D
E
1
C
实用文档
(1)设F是棱AB的中点,证明:直线EE
1
∥面FCC
1
;
(2)证明:平面D
1
AC⊥面BB
1
C
1
C。
8.如图,在四棱锥P—
ABCD中,底面ABCD是菱形,∠ABC=60°,PA=AC=a,PB=PD=
2a
,
点E,F分别在
PD,BC上,且PE:ED=BF:FC。
(1)求证:PA⊥平面ABCD; (2)求证:EF平面PAB。
立体几何大题训练(5)
9.如图,在三棱锥P-ABC中, PA=3,AC=AB=4,PB=PC=BC=5,D、E分别
是BC、AC的中点,F为PC上的
一点,且PF:FC=3:1.
标准文案
实用文档
(1)求证:PA⊥BC;
(2)试在PC上确定一点G,使平面ABG∥平面DEF;
(3)求三棱锥P-
ABC的体积.
10、直三棱柱
ABCA
1
B
1
C
1
中
,
ACBCBB
1
1
,
AB
1
(
1)求证:平面
AB
1
C
平面
B
1
CB
;
(2)求三棱锥
A
1
AB
1
C
的体积.
P
A
E
F
D
C
B
3
.
C
AB
C
A B
立体几何大题训练(6)
11、如图,已知正三棱柱
ABC
-
A<
br>1
B
1
C
1
的所有棱长都是2,
D
、
E
分别为
CC
1
、
A
1
B
1
的
中点.
标准文案
实用文档
(1)求证
C
1<
br>E
∥平面
A
1
BD
;
(2)求证
AB
1
⊥平面
A
1
BD
;
A
A
1
E
D
C
C
1
B
B
1
12.如图,正三棱柱ABC—A
1<
br>B
1
C
1
中,AB=2,AA
1
=1,D是BC的中
点,点P在平面BCC
1
B
1
内,PB
1
=PC
1
=
2.
(I)求证:PA
1
⊥BC;(II)求证
:PB
1
平面AC
1
D;
立体几何大题训练(7)
13.如图,平行四边
形
ABCD
中,
DAB60
,
AB2,AD4
将<
br>CBD
沿
BD
折起到
EBD
的位置,
使平面EDB
平面
ABD
标准文案
实用文档
(I)求证:
ABDE
(Ⅱ)求三棱锥
EABD
的侧面积。
14. 如图,在四棱锥
PABCD
中,侧面
PAD
底面
ABCD
,侧棱
PAPD
,底面
ABCD
是直角梯形,其
中
BCAD
,
BAD90
0
,
AD3BC
,
O
是
AD
上一点.
(Ⅰ)若
CD平面PBO
,试指出点
O
的位置;
(Ⅱ)求证:
平面PAB平面PCD
.
P
A
O
C
第14题
D
B
立体几何大题训练(8)
15 、如图所示:四棱锥P-
ABCD底面一直角梯形,BA⊥AD,CD⊥AD,CD=2AB,PA⊥底面ABCD,
E为PC的中点.
(1)证明:EB∥平面PAD;
P
Q
标准文案
E
D
C
实用文档
(2)若PA=AD,证明:BE⊥平面PDC;
16.如图,在直三棱柱ABC—A
1
B
1
C
1
中,AC=BC,点D是AB的中点。
(I)求证:CD⊥平面A
1
ABB
1
;
(II)求证:AC
1
平面CDB
1
。
立体几何大题训练(9)
17.如图,四边形
ABCD
为矩形,平面
ABCD
⊥平面
ABE
,
BE
=
B
C
,
F
为
CE
上的一点,且
BF
⊥平面
A
CE
.
(1)求证:
AE
⊥
BE
;
D
C
标准文案
F
A
B
实用文档
(2)求证:
AE
∥平面
BFD
.
18.如图所示,在直三棱柱
ABCA
1
B
1
C
1
中,
ABBB
1
,
AC
1
平面
A
1
BD,D
为
AC
的中点.
(1)求证:
B
1
C
平面
A
1
BD
; (2)求证:
B
1
C
1
平面
ABB
1
A
1
;
(3)设
E
是
CC
1
上一点,试确定
E
的位置使平面
A
1
BD
平面
BDE
,并说明理由.
B
1
C
1
A
1
B
D
A
C
立体几何大题训练(10)
19.如图,在直三棱柱
ABCA
1
B
1
C
1
中,
ABAC
,
D
、
E
分别为
BC
、
B
1
C
的中点,
(1)求证:
DE平面ABB
1
A
1
;
(2)求证:
平面ADE平面B
1
BC
标准文案 B
1
C
1
E
B
D
C
A
1A
实用文档
20.如图,沿
EF
将
AEF
折起到
A'E
FE
、
F
分别为直角三角形
ABC
的直角边
AC
和
斜边
AB
的中点,
的位置,连结
A'B
、
A'C
,
P
为
A'C
的中点.
(1)求证:
EP
平面
A'FB
;
(2)求证:平面
A'EC
平面
A'BC
;
立体几何大题训练(11)
21.如图,四棱锥
P
—
ABCD中,四边形
ABCD
为矩形,平面
PAD
⊥平面
ABCD
,且
E
、
O
分别为
PC
、
BD
的中点.
求证:(1)
EO
∥平面
PAD
;
(2)平面
PDC
⊥平面
PAD
.
标准文案
P
E
D
C
实用文档
22.在四棱
锥
P
-
ABCD
中,∠
ABC
=∠
ACD
=90°,∠
BAC
=∠
CAD
=60°,
PA
⊥平面ABCD
,
E
为
PD
的中点,
PA
=2
AB
=2.
(Ⅰ)求四棱锥
P
-
ABCD
的体积
V
;
P
(Ⅱ)若
F
为
PC
的中点,求证
PC
⊥平面<
br>AEF
;
(Ⅲ)求证
CE
∥平面
PAB
.
E
F
A
D
B
C
立体几何大题训练(12)
23.在四棱锥
OA
BCD
中,底面
ABCD
为菱形,
OA平面ABCD
,E为OA的
中点,F为BC的中点,
连接EF,求证:
标准文案
实用文档
(1)
平面BDO平面ACO
(2)
直线EF平面OCD
24、已知:等边
ABC
的边长为
2,
D,E
分别是
AB,AC
的中点,沿
DE
将
ADE
折起,使
ADDB
,连
AB,AC
,得如图所示的四棱锥
ABCED
(Ⅰ)求证:
AC
平面
ABD
(Ⅱ)求四棱锥
ABCED
的体积
B
D
A
E
C
A
D
B
E
C
立体几何大题训练(13)
25、如图,在底面是矩形的四棱锥P-ABCD中
,PA⊥平面ABCD,PA=AD,
E是PD的中点
(1)求证:PB∥平面AEC
(2)求证:平面PDC⊥平面AEC
标准文案
P
E
AD
B
C
实用文档
26.如图,在直三棱柱
ABCA
1
B
1
C
1
中,
E
、
F
分别是
A
1
B
、
A
1
C
的中点,点
D
在
B
1
C
1
上,
A
1
DB
1
C
求证:(1)EF∥平面ABC;w.(2)平面
A
1
FD
平面
BB
1
C
1
C.
。
标准文案
实用文档
立体几何大题训练(14)
27、如图所示,在棱长为2
的正方体
ABCDA
1
B
1
C
1
D
1<
br>中,
E
、
F
分别为
DD
1
、
DB<
br>的中点.
(1)求证:
EF
平面
ABC
1
D
1
;(2)求证:
EFB
1
C
;(3)求三棱锥
VB
1
EFC
的体积.
A
1
E
B
1
D
1
C
1
D
F
A
28.正三棱柱
ABCA
1
B
1
C
1
的底面边长与侧棱长都是2,
D,E
分别
是
BB
1
,CC
1
的中点.
(Ⅰ)求三棱柱
AB
CA
1
B
1
C
1
的全面积;
(Ⅱ)求证:
BE
∥平面
ADC
1
;
(Ⅲ)求证
:平面
ADC
1
⊥平面
ACC
1
A
1
.
标准文案
A
1
C
B
C
1
B
1
E
D
C
A
B
实用文档
立体几何大题训练(15)
0
29. 已知直三棱柱
ABCA
1
B
1
C1
中,
ABC
为等腰直角三角形,
BAC90
,且
ABAA
1
2
,
D,E,F
分别为
B
1A,C
1
C,BC
的中点,
(1)求证:
DE
平面
ABC
;
(2)求证:
B
1
F
平面
AEF
;
(3)求三棱锥E-AB
1
F的体积。
A1
B1
D
C1
E
A
B
F
C
30.已知矩形A
BCD中,AB=2AD=4,E为 CD的中点,沿AE将AED折起,使DB=2
3
,O、
H分别为AE、
AB的中点.
(1)求证:直线OH面BDE;
(2)求证:面ADE
面ABCE.
D
C
E
O
C
标准文案
D
E
A
B
A
H
B
实用文档
立体几何大题训练(16)
3
1.(本小题满分14分)已知直四棱柱ABCD-A
1
B
1
C
1<
br>D
1
,底面ABCD为直角梯形,AB∥CD,AB
AD,CD=D
D
1
=4,
AD=AB=2,E、F分别为BC、CD
1
中点.
(I)求证:EF∥平面BB
1
D
1
D;
(Ⅱ)求证:BC
平面BB
1
D
1
D;
D
1
C
1
(Ⅲ)求四棱锥F-
BB
1
D
1
D的体积.
F
A
1
B
1
D
C
E
A
B
第31题图
3
2、如图,已知
AB
平面
ACD,DEAB,ACD
是正三角形,
ADDE2AB
,且
F
是
CD
的中点。
(I)求证:
AF
平面
BCE
;
(II)求证:平面
BCE
平面
CDE
;
标准文案
[来源:学.科.网]
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立体几何大题训练(17)
33.如图已知平面
,
,且
I
AB,PC
,
PD
,C,D
是垂足.
(Ⅰ)求证:
AB
平面
PCD
;
(Ⅱ)若
PC
PD1,CD2
,试判断平面
与平面
的位置关系,并证明
你的结论.
P
B
C
D
A
34.如图,
四棱柱
ABCDA
1
B
1
C
1
D
1的底面边长和侧棱长均为1,
BADBAA
1
DAA
1
60
o
,
O
1
为
A
1
C
1<
br>中
点.
(I)求证:
AO
1
平面C
1
BD.
;
D
1
C
1
(II)求证:
BDAC
;
O
1
1
(III)求四棱柱
ABCDA
1
B<
br>1
C
1
D
1
的体积.
A
1
B
1
D
C
A
B
ks5u
标准文案
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立体几何大题训练(18)
35. 如图,正三棱柱ABCA
1
B
1
C
1
中,已知
ABAA<
br>1
,
M
为
CC
1
的中点.
(Ⅰ)求证:
BMAB
1
;
(Ⅱ)试在棱
AC
上确定一点
N
,使得
AB
1
平面
BMN
.
C
M
C
1
A
A
1
B
B
1
36. 正三棱柱
A
1
B
1
C
1
ABC
中,点
D
是
BC
的中点,
BC2BB
1
.设
B
1
DIBC
1
F
.
(Ⅰ)求证:
A
1
C
∥平面
AB
1
D
;(Ⅱ)求证:
BC
1
⊥平面<
br>AB
1
D
.
答案与评分标准
标准文案
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1.证明(1)取AB的中点M,连FM,MC,
∵ F、M分别是BE、BA的中点,
∴ FM∥EA,FM=
1
2
EA.
∵
EA、CD都垂直于平面ABC,
∴ CD∥EA,∴ CD∥FM. ………………3分
又 DC=a,∴FM=DC.
∴四边形FMCD是平行四边形,
∴
FD∥MC.即FD∥平面ABC.……………7分
(2)∵M是AB的中点,△ABC是正三角形,
∴CM⊥AB,又CM⊥AE,
∴CM⊥面EAB,CM⊥AF,FD⊥AF,
………………………………11分
又F是BE的中点,EA=AB,∴AF⊥EB.
即由AF⊥FD,AF⊥EB,FD∩EB=F,
可得
AF
⊥平面
EDB
.
……………………………………………………14分
2. (1)取PD的中点E,连接AE、EN
∵EN平行且等于
1
2
DC,而
1
2
DC平行且等
于AM
∴AMNE为平行四边形MN∥AE
∴MN∥平面PAD
(2)∵PA⊥平面ABCD∴CD⊥PA又
∵ABCD为矩形 ∴CD⊥AD,
∴CD⊥AE,AE∥MN,MN⊥CD
∵AD⊥DC,PD⊥DC ∴∠ADP=45°,
又E是斜边的PD的中点∴AE⊥PD,
∴MN⊥PD∴MN⊥CD,∴MH⊥平面PCD.
3、证明:(1)∵E,F分别是
AB,BD
的中点.
∴EF是△ABD的中位线,∴EF∥AD,
∵EF∥
面ACD,AD
面ACD,∴直线EF∥面ACD;
(2)∵AD⊥BD,EF∥AD,∴EF⊥BD,
∵CB=CD,F是BD的中点,∴CF⊥BD
又EF∩CF=F,
∴BD⊥面EFC,
∵BD
面BCD,∴面
EFC
面
BCD
4、(1)证明 ∵
AB
=
AC
,
D
是
BC
的中点,∴
AD
⊥
BC
∵底面
ABC
⊥平面
BB
1
C
1
C
,∴
AD
⊥侧面<
br>BB
1
C
1
C
∴
AD
⊥
CC
1
(2)证明 延长
B
1
A
1
与
BM
交于
N
,连结
C
1
N
∵
AM
=
MA
1
,∴<
br>NA
1
=
A
1
B
1
∵
A
1
B
1
=
A
1
C
1
,∴
A
1
C
1
=
A
1
N
=
A
1
B
1
∴
C
1
N
⊥
C
1
B
1
∵底面
NB
1
C
1
⊥侧面
BB
1
C
1
C
,∴
C
1
N
⊥侧面
BB
1
C
1
C
∴截面
C
1
NB
⊥侧面
BB
1
C
1
C
∴截面
MBC
1
⊥侧面
BB
1
C
1
C
(3)解
结论是肯定的,充分性已由(2)证明,下面证必要性
过
M
作
ME⊥
BC
1
于
E
,∵截面
MBC
1
⊥侧
面
BB
1
C
1
C
∴
ME
⊥侧面
BB
1
C
1
C
,又∵
AD
⊥侧面
BB
1
C
1
C
∴
ME
∥
AD
,∴
M
、
E
、
D
、
A
共面
∵
AM
∥侧面
BB
1
C
1
C
,∴
A
M
∥
DE
∵
CC
1
⊥
AM
,∴
DE
∥
CC
1
∵
D
是
BC的中点,∴
E
是
BC
1
的中点
∴
AM
=
DE
=
11
2
CC
1
AA
1
,∴
AM
=
MA
1
2
标准文案
实用文档
5.
证明:(1)取CD的中点记为E,连NE,AE.
由N,E分别为CD
1
与CD的中点可得
NE∥D
1
D且NE=D
1
D, ………………………………2分
又AM∥D
1
D且AM=D
1
D………………………………4分
所以AM∥EN且AM=EN,即四边形AMNE为平行四边形
所以MN∥AE,
……………………… ………6分
又AE
面ABCD,所以MN∥面ABCD
……8分
(2)由AG=DE ,
BAGADE90
,DA=AB
可得
EDA
与
GAB
全等
……………………………10分
所以
ABGDAE
,
……………………………………………………………11分
又
DAEAED90,
AEDBAF
,所以
BAFABG90,
所以
AEBG
,
………………………………………………12分
又
BB
1
AE
,
所以
AE面B
1
BG
,
……………………………………………………13分
又MN∥AE,所以MN⊥平面B
1
BG …………………………………………
…15分
6.(1)证明:连结
BD
.
在长方体
AC
1
中,对角线
BDB
1
D
1
.
又
Q
E
、
F
为棱
AD
、
AB
的中点,
EFBD
.
EFB
1
D
1
.
又
B
1
D
1
平面
CB1
D
1
,
EF
平面
CB
1
D
1
,
EF
∥平面
CB
1
D
1
.
(2)
Q
在长方体
AC
1
中,
AA
1<
br>⊥平面
A
1
B
1
C
1
D
1
,而
B
1
D
1
平面
A
1<
br>B
1
C
1
D
1
,
AA
1
⊥
B
1
D
1
.
又
Q
在正方形
A
1
B
1
C
1
D
1
中,
A
1
C
1
⊥
B
1
D
1
,
B
1
D
1
⊥平面
CAA
1
C
1
.
又
Q
B
1
D
1
平面
CB
1
D<
br>1
,
平面
CAA
1
C
1
⊥平面<
br>CB
1
D
1
.
7、证明:(1)在直四棱柱ABCD-A<
br>1
B
1
C
1
D
1
中,取A
1
B
1
的中点F
1
,
连接A
1
D,C
1
F
1
,CF
1
,因为AB=4, CD=2,且ABCD,
所以CDA
1
F
1
,A
1
F
1
CD为平
行四边形,所以CF
1
A
1
D,
又因为E、E
1
分别是棱AD、AA
1
的中点,所以EE
1
A
1
D,
E
1
所以CF
1
EE
1
,又因为
EE
1
平面FCC
1
,
CF
1
平面FCC
1
,
A
所以直线EE
1
平面FCC
1
.
(2)连接AC,在直棱
柱中,CC
1
⊥平面ABCD,AC
平面ABCD,
所以CC
1
⊥AC,因为底面ABCD为等腰梯形,AB=4, BC=2,
F是棱AB的中点,所以CF=CB=BF,△BCF为正三角形,
A
1
D
1
C
1
B
1
D
E
A
F
B
E
F
B
D
C
A
1
F
1
D
1
C
1
B
1
1
2
1
2
BCF60
,△ACF为等腰三角形,且
ACF30
所以AC⊥BC,
又因为BC与CC
1
都在平面BB
1
C
1
C内且交于点C,
所以AC⊥平面BB
1
C
1
C,而
AC
平面D<
br>1
AC,
所以平面D
1
AC⊥平面BB
1
C
1
C.
8.(1)证明:∵底面ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴AB=AD=AC=a.在△PAB中,
2222
∵PA+AB=2a=PB,
标准文案
E
1
C
实用文档
∴PA⊥AB,同时PA⊥AD,又AB
AD=A,
∴PA⊥平面ABCD.……………………4分
(2)作EGPA交AD于G,连接GF.
………………6分
则
AGPEBF
,
GDEDFC
∴GFAB.……………………8分
又PA
AB=A,EG
GF=G,
∴平面EFG平面PAB,……………………9分
又EF
平面EFG,
∴EF平面PAB.……………………10分
9.(1)
在△PAC中,∵PA=3,AC=4,PC=5,
∴
PAACPC
,∴
PAAC
;又AB=4,PB=5,∴在△PAB中,
同理可得
PAAB
∵
ACABA
,∴
PA平面ABC
∵
BC
平面ABC,∴PA⊥BC.
(2) 如图所示取PC的中点G,
连结AG,BG,∵PF:FC=3:1,∴F为GC的中点
又D、E分别为BC、AC的中点,
∴AG∥EF,BG∥FD,又AG∩GB=G,EF∩FD=F
∴面ABG∥面DEF
即PC上的中点G为所求的点。
(3)
V=
222
5
39
4
10、(1)直三棱柱ABC—A
1
B
1
C
1
中,BB
1
⊥底面ABC,
则BB
1
⊥AB,BB
1
⊥BC,
又由于AC
=BC=BB
1
=1,AB
1
=
3
,则AB=
2<
br>,
则由AC+BC=AB可知,AC⊥BC,
又由上BB
1
⊥底面ABC可知BB
1
⊥AC,则AC⊥平面B
1
CB,
所以有平面AB
1
C⊥平面B
1
CB;
----------------------------------- 8分
(2)三棱锥A
1
—AB
1
C的体积
V
A
1
AB
1
C
V
B
1
A
1
AC
2
22
111
1
.----------14分
326
1
AA
.……2分 11、(1)设
AB
1
与
A
1
B
相交于
F
,连
EF
,<
br>DF
.则
EF
为△
AA
1
B
1
的中
位线,∴
EF
1
2
1
AA
,∴
EF
CD
,则四边形
EFDC
为平行四边形,∴
DF
∥
CE
. ……4分 ∵
C
1
D
111
1
2
∵
C
1
E
平
面
A
1
BD
,
DF
平面
A
1<
br>BD
,∴
C
1
E
∥平面
A
1
BD<
br>. ……6分
(2)取
BC的中点
H
,连结
AH
,
B
1
H
, <
br>由正三棱柱
ABC
-
A
1
B
1
C
1
,知
AH
⊥
BC
,
……8分
标准文案
实用文档
∵
B
1
B
⊥平面
ABC
,∴
B
1
B
⊥
AH
.∵
B
1
B
∩
BC
=
B
,∴
AH
⊥平面
B
1
BCC
1
.∴
AH
⊥
BD
. ……10分
1
在正方形
B
1
BCC
1
中,∵tan∠
BB
1
H
=tan∠
CBD
=,
∴∠
BB
1
H
=∠
CBD
.则
B
1
H
⊥
BD
.……12分
2
∵
AH
⊥∩
B
1
H
=
H
,∴
BD
⊥平面
AHB1
.∴
BD
⊥
AB
1
.
在正方形
A
1
ABB
1
中,∵
A
1
B
⊥
AB
1
.而
A
1
B
∩
BD
=
B
,∴
AB
1
⊥平面
A
1
BD
.
……14分
12.解:(I)证明:取B
1
C
1
的中点Q,连结A
1
Q,PQ,
∴△PB
1
C
1
和△A
1
B
1
C
1
是等腰三角形,
∴B
1
C1
⊥A
1
Q,B
1
C
1
⊥PQ,
…………2分
∴B
1
C
1
⊥平面AP
1
Q,
…………4分
∴B
1
C
1
⊥PA
1
,
…………6分
∵BC∥B
1
C
1
,∴BC⊥PA
1
.
…………7分
(II)连结BQ,在△PB
1
C
1
中,PB
1
=PC
1
=
2
,B
1
C
1=2,Q为中点,
∴PQ=1,∴BB
1
=PQ,…………9分
∴BB
1
∥PQ,∴四边形BB
1
PQ为平行四边形,
∴PB
1
∥BQ. …………11分
∴BQ∥DC
1
,
∴PB
1
∥DC
1
,…………12分
又∵PB
1
面AC
1
D,
∴PB
1
∥平面AC
1
D. …………14分
13.证:(I)证明:在
ABD
中,
QAB2,AD4,DAB60
BDAB
2
AD
2<
br>2AB2ADcosDAB23
ABBDAD,ABDE
222
又
Q
平面
EBD
平面
ABD
平面
EBDI
平面
ABDBD,AB
平面
ABD
AB
平面
EBD
QDF
平面
EBD,ABDE
(Ⅱ)解:由(I)知
ABBD,CDAB,CDBD,
从而
DED
在
RtDBE
中,
QDB23,DEDCAB2
S
ABE
1
DBDE23
2
又
QAB
平面
EBD,BE
平面
EBD,ABBE
QBEBCAD4,S
ABE
1
ABBE4
2
QDEBD,
平面
EBD
平面
ABDED
,平面
ABD
而
AD
平面
ABD,EDAD,S
ADE
标准
文案
1
ADDE4
2
实用文档
综上,三棱锥
EABD
的侧面积,
S823
14. (Ⅰ)解:因为
CD平面PBO
,
CD平面ABCD
,且
平面ABCDI平面PBOBO
,
所以
BOCD
…………………
…………………………………………………………………………(4分)
又
BCAD<
br>,所以四边形
BCDO
为平行四边形,则
BCDO
……………………
………………(6分)
而
AD3BC
,故点
O
的位置满足
AO2OD
………………………………………………………(8分)
(Ⅱ)证:
因为侧面
PAD
底面
ABCD
,
AB底面ABCD
,且
AB交线AD
,
所以
AB平面PAD
,则
ABPD
…………………………………………………………………(10分)
又
PA
PD
,且
PA面PAB,AB面PAB,ABIPAA
,所以
PD平
面PAB
…………(14分)
而
PD平面PCD
,所以
平面PAB平面PCD
…………………………………………………(16分)
15、(1)取PD中点Q,连EQ、AQ,则∵QE∥CD,CD∥AB,∴QE∥AB,
又
QE
1
CDAB
2
ABEQ是平行四边形,BE
∥AQ
又
AQ平面PADBE
∥平面PAD
(2)PA⊥底面ABCD ∴CD⊥PA,又CD⊥AD∴CD⊥平面PAD
∴AQ⊥CD若PA=AD,∴Q为PD中点,
∴AQ⊥PD
∴AQ⊥平面PCD∵BE∥AQ,∴BE⊥平面PCD
16.证明:(I)证明:∵ABC—A1
B
1
C
1
是三直棱柱,
∴平面ABC⊥平面A1
ABB
1
,∵AC=BC,点D是AB的中点,
∴CD⊥AB,平面
ABC∩平面A
1
ABB
1
=AB,∴CD⊥平面A
1
AB
B
1
。
(II)证明:连结BC
1
,设BC
1与B
1
C的交点为E,连结DE。
∵D是AB的中点,E是BC
1
的中点,∴DEAC
1
。
∵DE
平面CDB
1
,AC
平面CDB
1,
∴AC
1
平面CDB
1
。
17.(1)证明:∵
平面
ABCD
⊥平面
ABE
,平面
ABCD
∩平面
ABE
=
AB
,
AD
⊥
AB
,
∴
AD
⊥平面
ABE
,
AD
⊥
AE
.
∵
AD
∥
BC
,则
BC
⊥
AE
.
又
BF
⊥平面
ACE
,则
BF
⊥
AE.
∵
BC
∩
BF
=
B
,∴
AE⊥平面
BCE
,∴
AE
⊥
BE
.
(2)
设
AC
∩
BD
=
G
,连接
FG
,易知G
是
AC
的中点,
∵
BF
⊥平面
ACE,则
BF
⊥
CE
.
而
BC=BE
,∴
F
是
EC
中点.
…………………10分
在△
ACE
中,
FG
∥
AE
,
∵
AE
平面
BFD
,
FG
平面
BFD
,
标准文案
D
G
F
A
E
C
B
实用文档
∴
AE
∥平面
BFD
. ………………………14分
18、解:(
1)证明:连接
AB
1
与
A
1
B
相交于
M
,则
M
为
A
1
B
的中点,连结
MD
,又
D
为
AC
的中点,
∴
B
1
CMD<
br>,又
B
1
C
平面
A
1
BD
,∴<
br>B
1
C
平面
A
1
BD
.…………4分 (2)∵
ABB
1
B
,∴四边形
ABB
1
A
1
为正方形,∴
A
1
BAB
1
,又∵
A
C
1
面
A
1
BD
,∴
AC
1<
br>A
1
B
,
∴
A
1
B
面
AB
1
C
1
,∴
A
1
BB
1
C
1
,
又在直棱柱
ABCA
1
B
1
C<
br>1
中
BB
1
B
1
C
1
,∴
B
1
C
1
平面
ABB
1
A
.
………………8分
(3)当点
E
为
C
1
C
的中点
时,平面
A
1
BD
平面
BDE
,
D
、
E
分别为
AC
、
C
1
C
的中点,∴DEAC
1
,
AC
1
平面
A
1
BD
,
∴
DE
平面
A
1
BD
,又
DE
平面
BDE
,∴平面
A
1
BD
平面
BDE
.…………14分
19、证明:(1)在
CBB
1
中,
∵
D
、
E
分别为
BC
、
B
1C
的中点,
∴
DEBB
1
LLLL
4分
又
QBB
1
平面ABB
1
A
1
,DE平面ABB
1
A
1
∴
DE平面ABB
1
A
1
.
………………7分
(2)∵三棱柱
ABCA
1
B
1
C<
br>1
是直三棱柱
∴
BB
1
平面ABC
,
∵
AD
平面
ABC
,
∴
BB
1
AD
………………9分
∵在
ABC
中,
ABAC
,
D为
BC
的中点,
∴
ADBC
………………11分
∵
BB
1
BCB,
BB
1
、
BC
平面
B
1
BC,
∴
AD
平面
B
1
BC
又
QAD
平面
ADE
∴
平面ADE平面B
1
BC
.
………………14分
20.(1)证明:
Q
E、P分别为AC、A′C的中点,
标准文案
实用文档
EP∥A′A,又A′A
平面AA′B,EP
平面AA′B
∴即EP∥平面A′FB …………………………………………7分
(2) 证明:∵BC⊥AC,EF⊥A′E,EF∥BC
∴BC⊥A′E,∴BC⊥平面A′EC
BC
平面A′BC
∴平面A′BC⊥平面A′EC …………………………………………14分
21.(1)证法一:连接
AC
.
因为四边形
ABCD
为
矩形,所以
AC
过点
O
,且
O
为
AC
的中
点.
又因为点
E
为
PC
的中点,所以
EO
PA
.…………………………………………………………4分
因为
PA
平面
PAD
,
EO
平面
PAD
,所以<
br>EO
∥面
PAD
.……………………………………7分
证法二:取<
br>DC
中点
F
,连接
EF
、
OF
.
因为点
E
、
O
分别为
PC
和
BD
的中点,
所以
EF
PD
,
OF
BC
.
在
矩形
ABCD
中,
AD
BC
,所以
OF
<
br>AD
.
因为
OF
平面
PAD
,
AD
平面
PAD
,所以
OF
平面
PAD
.
同理,
EF
平面
PAD
.
因为
OF
∩
EF
=
F
,
OF
、
EF
平面
EOF
,
所以平面
EOF
平面
PAD
.
…………………………………………………………………………4分
因为
EO
平面
OEF
,所以
EO
∥平面
PAD
.……………………………
………………………7分
证法三:分别取
PD
、
AD
中点
M
、
N
,连接
EM
、
ON
、
MN
.
11
∥
CD
,
ON
∥
AB
. 因为点
E
、
O
分别为
PC
和
BD
的中点,所以<
br>EM
==
22
∥
CD
,所以
EM
∥
ON
. 在矩形
ABCD
中,
AB
==
所以四边形
EMNO
是平行四边形.所以
EO
MN
.………………………………
………………4分
因为
MN
平面
PAD
,
EO
平面
PAD
,所以
EO
∥面
PAD
.
…………………………………7分
(2)证法一:因为四边形
ABCD
为矩形,所以
CD
⊥
AD
.…………………………………………9分
因为平面<
br>PAD
⊥平面
ABCD
,平面
PAD
∩平面
ABCD
=
AD
,
CD
平面
ABCD
,
所以
CD
⊥平面
PAD
.…………………………………………………………………
……………12分
又因为
CD
平面
PDC
,
所以平面
PDC
⊥平面
PAD
.
………………………………………………………………………14分
证法二:在平面
PAD<
br>内作
PF
⊥
AD
,垂足为
F
.
因为平面<
br>PAD
⊥平面
ABCD
,所以
PF
⊥平面
ABCD<
br>.
因为
CD
平面
ABCD
,所以
PF
⊥
CD
. ………………………………………………………9分
因为四边形
A
BCD
为矩形,所以
CD
⊥
AD
.………………………………………
……………11分
因为
PF
∩
AD
=
F
,所以<
br>CD
⊥平面
PAD
.………………………………………………………12分
又因为
CD
平面
PDC
,
所以平面
PDC⊥平面
PAD
.………………………………………………………………………14分
22. 解:(Ⅰ)在Rt△
ABC
中,
AB
=1,∠
BA
C
=60°,∴
BC
=
3
,
AC
=2.
在Rt△
ACD
中,
AC
=2,∠
CAD
=60°,
P
∴
CD
=2
3
,
AD
=4.
∴
S
ABCD
=
11115
ABBCACCD13
2233
.
22222
F
A
B
C
E
155
则
V
=
323
.
323
(Ⅱ)∵<
br>PA
=
CA
,
F
为
PC
的中点,
标准文案
M
D
实用文档
∴
AF
⊥
PC
. ……………… 7分 <
br>∵
PA
⊥平面
ABCD
,∴
PA
⊥
CD.
∵
AC
⊥
CD
,
PA
∩
AC=
A
,
∴
CD
⊥平面
PAC
.∴
C
D
⊥
PC
.
∵
E
为
PD
中点,
F
为
PC
中点,
∴
EF
∥
CD
.则
EF
⊥
PC
.
……… 9分
∵
AF
∩
EF
=
F
,∴
P
C
⊥平面
AEF
.…… 10分
(Ⅲ)证法一:
取
AD
中点
M
,连
EM
,
CM
.则
EM
∥
PA
.
∵
EM
平面
PAB
,PA
平面
PAB
,
∴
EM
∥平面
PAB
. ……… 12分
在Rt△<
br>ACD
中,∠
CAD
=60°,
AC
=
AM
=2,
∴∠
ACM
=60°.而∠
BAC
=60°,∴
M
C
∥
AB
.
∵
MC
平面
PAB,
AB
平面
PAB
,
∴
MC
∥平面
PAB
. ……… 14分
∵
EM
∩
MC
=
M
,
∴平面
EMC
∥平面
PAB
.
∵
EC
平面
EMC
,
∴
EC
∥平面
PAB
. ……… 15分
P
E
F
A
B
C
D
N
23.
24、证明 :(Ⅰ)连
DC
,在等边
ABC
中有
BD
CD
,而
BDAD
,
ADDCD
BD面ADC,又AC面ADC
BDAC
----3分 在
ADB
中,
ADDB1
,
ADB90
,
则
AB2
,由对称性知,
AC2
在
ABC
中,
AB2
,AC
2
,BC
2
,
则
ABAC
又
BDABB
,
AC面ABD
----7分
(Ⅱ
)在梯形
BCED
中,易知
S
CDE
:S
BCD
1:2
A
3
V
ABCD
2V
AD
CE
----10
V
ABCED
V
ABCD
2
又
V
ABCD
V
CADB
D
B
E
C
11112
ADDBAC2
32326
标准文案
实用文档
V
ABCED
322
-------14分
<
br>264
25.(1)连结
BD
交
AC
于
O
点
,连结
EO
,
因为
O
为
BD
中点,
E<
br>为
PD
中点,所以
EOPB
, …………………2分
EO
平面AEC
,
PB平面AEC
,所以
PB平面AEC
,…………
……6分
(2)因为
PA平面ABCD,CD平面ABCD
,所以
PA
CD
,
又因为
ADCD
,且
ADIPAA
,所以<
br>CD平面PAD
.…………8分
因为
AE平面PAD
,所以
CDAE
.………………………………………………………………10分
因为
PAAD,E为PD中点
,所以
AEPD
.
因为
CDIPDD
,所以
AE平面PDC
.………………………………………
……………………12分
又因为
AE平面PAD
,所以
平面PDC平面
AEC
.………………………………………………14分
26.
27、
证明:(1)连结
BD
1
,在
DD
1
B
中,E
、
F
分别为
D
1
D
,
DB
的中点,则
D
1
B平面ABC
1
D
1
EF平面ABC
1
D
1
EF平面ABC
1
D
1
(2)
EFD
1
B
A
1
D
1
B1
E
C
1
B
1
CBC
1
AB,B
1
C平面ABC
1
D
1
AB
I
BC
1
B
B
1
C平面ABC
1
D
1
<
br>
BD
1
平面ABC
1
D
1
A
B
1
CAB
D
F
B
C
B1
CBD
1
EFB
1
C
EFBD
1
(3)
QCF平面BDD
1
B1
CF平面EFB
1
且
CFBF2
QEF
标准文案
1
BD
1<
br>3
,
B
1
FBF
2
BB
1
2
(2)
2
2
2
6
2
实用文档
B
1
EB
1
D1
2
D
1
E
2
1
2
(22)<
br>2
3
222
o
∴
EFB
1
F
B
1
E
即
EFB
1
90
111
V
B
1
EFC
V
CB
1
E
F
S
B
1
EF
CF
=
EFB
1
FCF
332
11
3621
32
28.解:(1)解由三棱柱
ABCA
1
B
1
C<
br>1
是正三棱柱,且棱长均为2,
=
可知底面是正三角形,侧面均为正方形,
3
2
故三棱柱
ABCA
1
B
1
C
1
的全面积
S2232
2
1223
.
4
(2) 在正三棱柱
ABCA
1
B
1
C
1
中,因为
D,E
分别是
BB
1
,CC
1
的中点,
C
1
11
BB
1
CC
1
EC
1
,又
BD
∥
EC
1
,
22
所以四边形
BDC
1
E
是平行四边形,故
BE
∥
DC
1
,
可知
BD
又
DC
1
平面
ADC
1
,
BE
平面
ADC<
br>1
,
所以
BE
∥平面
ADC
1
.
(3) 连
A
1
C
,设
AC
1
与
A
1
C
相交于
O
,
则由侧面
ACC
1<
br>A
1
为正方形,可知
AC
1
与
A
1
C
互相平分.
A
1
E
B
1
o
D
C
DB
1
2
B
1
C
1
2
5
,
同理可得
AD5
,故
DC
1
AD
,
连
OD
,可得
ODAC
1
.
连
CD,
A
1
D
,同理可证
ODA
1
C
,
又<
br>AC
1
与
A
1
C
相交于
O
,故OD
平面
ACC
1
A
1
.
因为
OD
平面
ADC
1
, 故平面
A
DC
1
平面
ACC
1
A
1
.
在
Rt
△
B
1
C
1
D
中,
DC<
br>1
A
B
29. 解:(1)取BB
1
中点G,连DG,EG
∵B
1
D=AD,
B
1
G=GB,∴DGAB,同理GEBC,
∵DG
GE=G,AB
BC=B,∴平面DGE平面ABC ,
∵DE
平面DGE,∴DE平面ABC .
………………5分
o
(2) ∵AB=AC=2
BAC=
90
, ∴BC=2
2
在
VB
1
FE
中EC=1
∴
B
1
E
=3
B
1
F
=
6
∴
B
1
F
FE
又∵
AFBB
1
, ∴
AF
平面
B
1
C
,∴
AF
B
1
F
∵B
1
F
FE
,
AF
B
1
F
, ∴
B
1
F
平面
AFE
………………10分
(3)EF=
3
B
1
F6
.
B
1
E3
,
V
AEFB
1
=1
…14分
30.解:(1)证明∵O、H分别为AE、AB的中点
∴OHBE,又OH不在面BDE内
∴直线OH面BDE
(2)
O为AE的中点AD=DE,∴DOAE
标准文案
实用文档
2
∵DO=
2
,DB=2
3
,BO=10
∴
DBDOBO
∴
DOOB
又因为AE和BO是相交直线
所以,DO面ABCE, 又OD在面ADE内
∴面ADE面ABCE.
31.证明:
(I)连结BD
1
,∵E、F分别为BC、CD
1
中点;
∴EF∥BD
1
,
………………2分
又∵BD
1
平面BB
1
D
1
D
,EF
平面BB
1
D
1
D
∴EF∥平面BB
1
D
1
D;
………………4分(少一条件扣1分)
(Ⅱ)取CD中点M,连结BM,则DM=CM=2,
∵AB∥CD,AB
AD,
∴四边形ABMD是正方形,则DM=CM=BM=2,
∴BC
BD,
………………7分(或由计算证明)
在直四棱柱ABCD-A
1
B
1
C
1
D
1
中,有BC
BB
1
,且BD
∩BB
1
=B,
∴BC
平面BB
1
D
1
D;
………………9分
D
1
(Ⅲ)取BD
1
中点N,连结FN,则FN∥BC,
………………10分
由(Ⅱ)知BC
平面BB
1
D
1<
br>D,∴FN
平面BB
1
D
1
D,
则FN是四棱锥F-BB
1
D
1
D的高,且
FN
∵S
四边形BBDD
=
82
11
222
C
1
1
BC2
2
A
1
N
D
B
1
F
16
∴
V
………………14分
3
A
B
M
E
C
第31题图
标准文案
实用文档
32.
33、解:(Ⅰ)因为
PC
,AB
,所以
PCAB
.同理
PDAB
.
又
PCIPDP
,故
AB
平面
PCD
.
5分
(Ⅱ)设
AB
与平面
PCD
的交点为
H
,连
结
CH
、
DH
.因为
AB
平面
PCD
,
所以
ABCH,ABDH
,所以
CHD
是二面角
C
ABD
的平面角.
又
PCPD1,CD2
,所以
CD2
PC
2
PD
2
2
,即
CPD90
.
在平面四边形
PCHD
中,
PCHPDHCPD
90
,
所以
CHD90
.故平面
平
面
. 14分
35.
解:(Ⅰ)证明:取
BC
的中点
D
,连接
AD
因为
ABC
是正三角形,
所以
ADBC
又
ABCA
1
B
1
C
1
是正三棱柱,
所以
B
1
B
面
ABC
,所以
B
1
BAD
所以有
AD
面
BB
1
C
1
C
因为
BM
面
BB
1
C
1
C
所以
BMAB
1
;
(Ⅱ)
N
为
AC<
br>的三等分点,
CN:NA1:2
.
连结
B
1
C<
br>,
B
1
CIBME
,
标准文案
C
N
A
E
M
C
1
A
1
B
B
1
实用文档
∵
VCEM∽VB
1
EB
,∴
CECM1
.
EB
1
BB
1
2
∴
CNCE1
, ∴
AB
1
NE
N
AEB
1
2
又∵
EN
面
BMN
,
AB<
br>1
面
BMN
∴
AB
1
平面
BMN
36.证明:(Ⅰ)连结A
1
B
,设
A
1
B
交
AB
1
于
E
,连结
DE
.
∵点
D
是
B
C
的中点,点
E
是
A
1
B
的中点,
∴
DE
∥
A
1
C
. …………3分
∵
A
1
C
平面
AB
1
D
,
DE
平面
AB
1
D
,
∴
A
1
C
∥平面
AB
1
D
.
…………6分
(Ⅱ)∵
ABC
是正三角形,
点
D
是
BC
的中点,
∴
ADBC
.
∵平面
ABC
平面
B
1
BCC
1
,平面
ABCI
平面
B
1
BCC
1
BC
,
AD
平面
ABC
,
∴
AD
平面
B
1
BCC
1
.
∵
BC
1
平面
B
1
BCC
1
,
∴
AD
BC
1
.
………………………………9分
∵点
D
是
BC
中点,
BC2BB
1
,
∴
BD
2
BB
1
.
2
A
∵
BD
CC
1
2
, <
br>BB
1
BC2
B
E
A
1
D
F
C
∴
Rt
△
B
1
BD
∽
Rt
△
BCC
1
.
∴
BDB
1
BC
1
C
.
∴
FBDBDF
=
C
1
BCBC
1
C90
0
.
标准文案
B
1
(第17题)
C
1
实用文档
∴
BC
1
B
1
D,
…………………………………13分
∵
B
1
DIADD
,
∴
BC
1
⊥平面
AB
1
D
.
………………………………15分
标准文案