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1、高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 必考解答題 模板成形練 立體幾何 理 蘇教版
(建議用時(shí):60分鐘)
1.如圖,在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,已知平面AA1C1C⊥平面ABCD,且AB=BC=CA=,AD=CD=1.
(1)求證:BD⊥AA1;
(2)若E為棱BC的中點(diǎn),求證:AE∥平面DCC1D1.
證明 (1)在四邊形ABCD中,因?yàn)锽A=BC,DA=DC,所以BD⊥AC,又平面AA1C1C⊥平面ABCD,且平面AA1C1C∩平面ABCD=AC,
BD?平面ABCD,所以BD⊥平面AA1C1C,
又因?yàn)锳A1?平面AA1C1C,所以BD⊥AA1.
(2)在三角形AB
2、C中,因?yàn)锳B=AC,且E為BC中點(diǎn),所以AE⊥BC,又因?yàn)樵谒倪呅蜛BCD中,AB=BC=CA=,DA=DC=1,
所以∠ACB=60°,∠ACD=30°,所以DC⊥BC,所以AE∥DC,因?yàn)镈C?平面DCC1D1,AE?平面DCC1D1,所以AE∥平面DCC1D1
2. 如圖,在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD為矩形,BC⊥平面PAB,∠APB=90°,PB=BC,N為PC的中點(diǎn).
(1)若M為AB的中點(diǎn),求證:MN∥平面ADP;
(2)求證:平面BDN⊥平面ACP.
證明 (1)設(shè)AC∩BD=G,連接NG,MG,易知G是AC,BD的中點(diǎn),
又N是PC的中點(diǎn),M為AB的中
3、點(diǎn),
∴NG∥PA,MG∥AD,
∴平面GMN∥平面APD.又MN?平面GMN,∴MN∥平面APD.
(2)∵BC⊥平面PAB,AP?平面PAB,∴BC⊥PA,
∵∠APB=90°,∴BP⊥PA.
∵BC∩BP=B,∴PA⊥平面PBC,∴BN⊥PA.
∵PB=BC,點(diǎn)N為PC的中點(diǎn),∴BN⊥PC.
∵PC∩PA=P,∴BN⊥平面ACP.
又BN?平面BDN,∴平面BDN⊥平面ACP.
3. 如圖,已知PA⊥矩形ABCD所在平面,E,F(xiàn)分別是AB,PC的中點(diǎn).
(1)求證:EF∥平面PAD;
(2)求證:EF⊥CD;
證明 (1)取PD的中點(diǎn)G,連接AG,F(xiàn)G.因
4、為FG為△PCD的中位線,
所以FG∥CD,且FG=CD,
又AE∥CD,且AE=CD,
所以AE∥FG,且AE=FG,
故四邊形AEFG為平行四邊形,所以EF∥AG.
又AG?平面PAD,EF?平面PAD,
所以EF∥平面PAD.
(2)因?yàn)镻A⊥平面ABCD,CD?平面ABCD,
所以PA⊥CD.在矩形ABCD中,AD⊥CD,
又PA∩AD=A,所以CD⊥平面PAD.
因?yàn)锳G?平面PAD,所以CD⊥AG.
又EF∥AG,所以EF⊥CD.
4. 如圖,在平行四邊形ABCD中,AB=2BC=4,∠ABC=120°,E,M分別為AB,DE的中點(diǎn),將△ADE沿直線
5、DE翻折成△A′DE,連接A′C,A′B,F(xiàn)為A′C的中點(diǎn),A′C=4.
(1)求證:平面A′DE⊥平面BCD;
(2)求證:FB∥平面A′DE.
證明 (1)由題意得△A′DE是△ADE沿DE翻折而成,∴△A′DE≌△ADE.
∵∠ABC=120°,四邊形ABCD是平行四邊形,
∴∠A=60°.又∵AD=AE=2,
∴△A′DE和△ADE都是等邊三角形.連接A′M,MC.
∵M(jìn)是DE的中點(diǎn),∴A′M⊥DE,A′M=.
在△DMC中,MC2=DC2+DM2-2DC·DM·cos 60°=42+12-2×4×1·cos 60°,∴MC=.
在△A′MC中,A′M2+MC2=()2+()2=42=A′C2.
∴△A′MC是直角三角形,∴A′M⊥MC.
又∵A′M⊥DE,MC∩DE=M,∴A′M⊥平面BCD.
又∵A′M?平面A′DE,
∴平面A′DE⊥平面BCD.
(2)取DC的中點(diǎn)N,連接FN,NB.
∵A′C=DC=4,F(xiàn),N分別是A′C,DC的中點(diǎn),
∴FN∥A′D.
又∵N,E分別是平行四邊形ABCD的邊DC,AB的中點(diǎn),
∴BN∥DE.
又∵A′D∩DE=D,F(xiàn)N∩NB=N,
∴平面A′DE∥平面FNB.
∵FB?平面FNB,∴FB∥平面A′DE.