证明垂直（共4篇）.docx

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1、证明垂直（共4篇）篇：立体几何垂直证明立体几何专题-垂直证明学习内容：线面垂直面面垂直立体几何中证明线面垂直或面面垂直都可转化为线线垂直，而证明线线垂直一般有以下的一些方法：（1）通过“平移”。（2）利用等腰三角形底边上的中线的性质。（3）利用勾股定理。（4）利用三角形全等或三角行相似。(5)利用直径所对的圆周角是直角，等等。试题探究一、通过“平移”,根据若a/b,且b平面,则a平面1在四棱锥P-ABCD中，PBC为正三角形，AB平面PBC，ABCD，AB=12DC，E为PD中点.求证：AE平面PDC.、2如图，四棱锥PABCD的底面是正方形，PA底面ABCD，PDA=45，点E为棱AB的中点

2、求证：平面PCE平面PCD；3.如图所示,四棱锥PABCD底面是直角梯形BAAD,CDAD,CD2AB,PA底面ABCD，E为PC的中点,PAAD。证明:BE平面PDC;二、利用等腰三角形底边上的中线的性质4、在三棱锥PABC中，ACBC2，ACB90，APBPAB，PCAC（）求证：PCAB；P（）求二面角BAPC的大小；ABC5、如图，在三棱锥PABC中，PAB是等边三角形，PAC=PBC=90证明：ABPC利用勾股定理PACD,PA1,PD6、如图，四棱锥PABCD的底面是边长为1的正方形，求证:PA平面ABCD；_A_D_B_C7、如图，四面体ABCD中，O、E分别是BD、BC的中点，

3、CACBCDBD2,ABAD（1）求证：AO平面BCD；（2）求异面直线AB与CD所成角的大小；BE四、利用三角形全等或三角行相似8、正方体ABCDA1B1C1D1中O为正方形ABCD的中心，M为BB1的中点，求证：D1O平面MAC.9、如图，已知正四棱柱ABCDA1B1C1D1中，过点B作B1C的垂线交侧棱CC1于点E，交B1C于点F，求证：A1C平面BDE；五、利用直径所对的圆周角是直角10、如图，AB是圆O的直径，C是圆周上一点，PA平面ABC.（1）求证：平面PAC平面PBC；（2）若D也是圆周上一点，且与C分居直径AB的两侧，试写出图中所有互相垂直的各对平面.PA11、如图，在圆锥P

4、O中，已知PO，O的直径AB2,C是狐AB的中点，D为AC的中点证明：平面POD平面PAC;第2篇：证明垂直习题线面、面面垂直的判定及性质一、选择题1、已知两个平面垂直，下列命题一个平面内已知直线必垂直于另一个平面内的任意一条直线一个平面内的已知直线必垂直于另一个平面的无数条直线一个平面内的任一条直线必垂直于另一个平面过一个平面内任意一点作交线的垂线，则此垂线必垂直于另一个平面其中正确的个数是（）A2、已知直线l平面，有以下几个判断：若ml，则m/；若m，则m/l；若m/，则ml；若m/l，则m上述判断中正确的是（）3、直线a不垂直于平面，则内与a垂直的直线有（）0条1条无数条内所有直线4、在

5、空间四边形ABCD中，若ABBC，ADCD，E为对角线AC的中点，下列判断正确的是（）平面ABD平面BDC平面ABC平面ABD平面ABC平面ADC平面ABC平面BED二、填空题1、已知直线a，b和平面，且ab，a，则b与的位置关系是2、，是两个不同的平面，m，n是平面及之外的两条不同的直线，给出四个论断：mn；n；m以其中三个论断作为条件，余下的一个论断作为结论，写出你认为正确的一个命题3、设O为平行四边形ABCD对角线的交点，P为平面AC外一点且有PAPC，PBPD，则PO与平面ABCD的关系是第1页（共6页三、解答题1、如图所示，ABCD为正方形，SA平面ABCD，过A且垂直于SC的平面分

6、别交SB，SC，SD于E，F，G求证：AESB，AGSDS2、如图所示，四棱锥PABCD的底面是正方形，PA底面ABCD，AEPD，EF/CD，AMEF求证：MFAB，MFPCPA）第1页（共6页）3、如图，直角ABC所在平面外一点S，且SASBSC，点D为斜边AC的中点（1）求证：SD平面ABC；（2）若ABBC，求证：BD面SAC4、如图，在正方体ABCDA1B1C1D1中，EFA1D，EFAC，求证：EFBD1.C1ACA5、已知：如图所示，平面平面，l，在l上取线段AB4，AC，BD分别在平面和平面内，且ACAB，DBAB，AC3，BD12，求CD长6、如图，在四棱锥PABCD中平面P

7、AD平面ABCD，ABAD，DAB60，E，F分别是AP,AB的中点，求证：（1）EF平面PCD，（2）平面BEF平面PAD7、如图，四棱锥PABCD中，底面ABCD是矩形，M，N分别为PA，BC的中点，PD平面ABCD，PDAB2,CD1（1）求证：MN平面PCD（2）求证：MCBD8、如图，已知AB面ACD，DE面ACD，ACAD，DE2AB，F为CD中点（1）求证：AF面BCE（2）求证：面BCE面CDE9、如图，在四面体ABCD中，CDCB，ADBD，E，F分别是AB,BD的中点，求证：（1）EF面ACD（2）面EFC面BCDA10、如图，在正方体ABCDA1B1C1D1中，E是DD1

8、的中点，（1）求BE和面ABB1A1所成角的正弦值（2）在棱C1D1是否存在一点F，使得B1F面A1BE？并证明你的结论C1AC第3篇：怎么证明垂直1向量法两条直线的方向向量数量积为02斜率两条直线斜率积为-13线面垂直，则这条直线垂直于该平面内的所有直线一条直线垂直于三角形的两边，那么它也垂直于另外一边4三垂线定理在平面内的一条直线，如果和穿过这个平面的一条斜线在这个平面内的射影垂直，那么它也和这条斜线垂直。5三垂线定理逆定理如果平面内一条直线和平面的一条斜线垂直，那么这条直线也垂直于这条斜线在平面内的射影。3高中立体几何的证明主要是平行关系与垂直关系的证明。方法如下(难以建立坐标系时再考虑

9、)：第4篇：怎么证明垂直由直角三角形的定义与三角形的内角和定理可知直角三角形的两个锐角和等于90，即直角三角形的两个锐角互余。4、圆周角定理的推论：直径所对的圆周角是直角，一个三角形的一边中线等于这边的一半，则这个三角形是直角三角形。5、利用菱形的对角线互相垂直证明菱形的对角线互相垂直。6、利用全等三角形证明主要是找出两线所成的角中有两角是邻补角,并且证明这两角相等,于是就可知这两角都为,从而直线垂直.赞同|评论1利用直角三角形中两锐角互余证明由直角三角形的定义与三角形的内角和定理可知直角三角形的两个锐角和等于90，即直角三角形的两个锐角互余。2勾股定理逆定理3圆周角定理的推论：直径所对的圆周

10、角是直角，一个三角形的一边中线等于这边的一半，则这个三角形是直角三角形。二、高中部分线线垂直分为共面与不共面。不共面时，两直线经过平移后相交成直角，则称两条直线互相垂直。1向量法两条直线的方向向量数量积为02斜率两条直线斜率积为-13线面垂直，则这条直线垂直于该平面内的所有直线一条直线垂直于三角形的两边，那么它也垂直于另外一边4三垂线定理在平面内的一条直线，如果和穿过这个平面的一条斜线在这个-平面内的射影垂直，那么它也和这条斜线垂直。5三垂线定理逆定理如果平面内一条直线和平面的一条斜线垂直，那么这条直线也垂直于这条斜线在平面内的射影。2高中立体几何的证明主要是平行关系与垂直关系的证明。方法如下

11、：.平行关系：线线平行：1.在同一平面内无公共点的两条直线平行。2.公理4.3.线面平行的性质。4.面面平行的性质。5.垂直于同一平面的两条直线平行。线面平行：1.直线与平面无公共点。2.平面外的一条直线与平面内的一条直线平行。3.两平面平行，一个平面内的任一直线与另一平面平行。面面平行：1.两个平面无公共点。2.一个平面内的两条相交直线分别与另一平面平行。.垂直关系：线线垂直：1.直线所成角为90。2.-一条直线与一个平面垂直，那么这条直线与平面内的任一直线垂直。线面垂直：1.一条直线与一个平面内的任一直线垂直。2.一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直。3.面面垂直的性质。4.两条平行直

12、线中的一条垂直与一个平面，那么另一直线也与此平面垂直。5.一条直线垂直与两个平行平面中的一个，那么这条直线也与另一平面垂直。面面垂直：1.面面所成二面角为直二面角。2.一个平面过另一平面的垂线，那么这两个平面垂直线线垂直分为共面与不共面。不共面时，两直线经过平移后相交成直角，则称两条直线互相垂直。1向量法两条直线的方向向量数量积为02斜率两条直线斜率积为-13线面垂直，则这条直线垂直于该平面内的所有直线一条直线垂直于三角形的两边，那么它也垂直于另外一边4三垂线定理在平面内的一条直线，如果和穿过这个平面的一条斜线在这个平面内的射影垂直，那么它也和这条斜线垂直。5三垂线定理逆定理如果平面内一条直线

13、和平面的一条斜线垂直，那么这条直线也垂直于这条斜线在平面内的射影。3高中立体几何的证明主要是平行关系与垂直关系的证明。方法如下：。线面、面面垂直的判定及性质一、选择题1、已知两个平面垂直，下列命题一个平面内已知直线必垂直于另一个平面内的任意一条直线一个平面内的已知直线必垂直于另一个平面的无数条直线一个平面内的任一条直线必垂直于另一个平面过一个平面内任意一点作交线的垂线，则此垂线必垂直于另一个平面其中正确的个数是a-2、已知直线l?平面?，有以下几个判断：若m?l，则m/?；若m?，则m/l；若m/?，则m?l；若m/l，则m?上述判断中正确的是3、直线a不垂直于平面?，则?内与a垂直的直线有0

14、条1条无数条?内所有直线4、在空间四边形abcd中，若ab?bc，ad?cd，e为对角线ac的中点，下列判断正确的是平面abd?平面bdc平面abc?平面abd平面abc?平面adc平面abc?平面bed二、填空题1、已知直线a，b和平面?，且a?b，a?，则b与?的位置关系是2、?，?是两个不同的平面，m，n是平面?及?之外的两条不同的直线，给出四个论断：m?n；n?；m?以其中三个论断作为条件，余下的一个论断作为结论，写出你认为正确的一个命题3、设o为平行四边形abcd对角线的交点，p为平面ac外一点且有pa?pc，pb?pd，则po与平面abcd的关系是第1页第1页3、如图，直角abc所

15、在平面外一点s，且sa?sb?sc，点d为斜边ac的中点求证：sd?平面abc；若ab?bc，求证：bd?面sac4、如图，在正方体abcda1b1c1d1中，efa1d，efac，求证：efbd1.c1aca5、已知：如图所示，平面?平-面?，?l，在l上取线段ab?4，ac，bd分别在平面?和平面?内，且ac?ab，db?ab，ac?3，bd?12，求cd长6、如图，在四棱锥p?abcd中平面pad平面abcd，ab?ad，?dab?60?，e，f分别是ap,ab的中点，求证：ef平面pcd，平面bef平面pad7、如图，四棱锥p?abcd中，底面abcd是矩形，m，n分别为pa，bc的中

16、点，pd?平面abcd，pd?ab?2,cd?1求证：mn平面pcd求证：mc?bd8、如图，已知ab?面acd，de?面acd，ac?ad，de?2ab，f为cd中点求证：af面bce求证：面bce?面cde9、如图，在四面体abcd中，cd?cb，ad?bd，e，f分别是ab,bd的中点，求证：ef面acd面efc?面bcd-a10、如图，在正方体abcda1b1c1d1中，e是dd1的中点，求be和面abb1a1所成角的正弦值在棱c1d1是否存在一点f，使得b1f面a1be？并证明你的结论c1ac利用全等证明垂直问题1.如图，adbc于d，ad=bd，de=dc。猜想并证明be和ac有何

17、关系？图192.如图：在abc中，be、cf分别是ac、ab两边上的高，在be上截取bd=ac，在cf的延长线上截取cg=ab，连结ad、ag。猜想ad与ag的关系，并证明。agfebc作业：1.如图，ad是abc的角平分线，deab，dfac，垂足分别为e、f，连接ef，ef与ad交于g，ad与eg垂直-吗？证明你的结论。2.如图,已知:等腰rtoab中,aob=900,等腰rteof中,eof=900,连结ae、bf.求证:ae=bf;aebf.3.两个大小不同的等腰直角三角形三角板如图1所示放置，图2是由它抽象出的几何图形，b，c，e在同一条直线上，连结dc请找出图2中的全等三角形，并给

18、予证明；证明：dcbec图1图2利用全等证明线段的相等以及和、差、倍、分问题1.如图，abc中，ab=ac，d是ab上一个动点，dfbc于点f，交ca延长线于点e，试判断ad、ae的大小关系，并说明理由；当点d在ba的延长线上时，其他条件不变，中的结论是否还成立？请说明理由。f-备用图2.在abc中，c=90，ac=bc，过点c在abc的外部作直线mn），ammn于m，bnmn于n。求证：mn=am+bn。若将条件改为“过点c在abc内作直线mn”，其它条件不变，问结论是否仍然成立？如不成立，它们之间又满足怎么的关系，请画出图形并证明。mcnab3.如图23，abc中，d是bc的中点，过d点的

19、直线gf交ac于f，交ac的平行线bg于g点，dedf，交ab于点e，连结eg、ef.求证：bg=cf请你判断be+cf与ef的大小关系，并说明理由。4.如图,adbc,bd=dc,点c在ae的垂直平分线上,ab+bd与de的长度有什么关系?并加以证明。a-bdce5.已知：三角形abc中，a90，abac，d为bc的中点，如图，e，f分为ab,ac上的点，且beaf，求证：def为等腰直角三角形若e，f分别为ab,ca延长线上的点，仍有beaf，其他条件不变，那么，def是否仍为等腰直角三角形？证明你的结论4.如图在?afd和?ceb中，点a，e，f，c在同一条直线上?d有下面四个论断：ad

20、=cb，ae=cf，?b一道数学问题，并写出解答过程.利用全等证明角的相等以及和、差、倍、分问题1.如图22，ab=cd，ad=bc，o为ac中点，过o点的直线分别与ad、bc相交于点m、n，那么1与2有什么关系？请说明理由。若过o点的直线旋转至图、的情况，其余条件不变，那么图中的1与2的关系成立吗？请说明理由。ad/bc.请用其中三个作为条件，余下一个作为结论，编2如图，abc中，e、fad平分bac，deab，dfac，adef以此三个中的两个为条件，另一个为结论，可构成三个命题，即：?，?，?试判断上述三个命题是否正确；请证明你认为正确的命题22如图，给出五个等量关系：ad?bcac?b

21、dce?de?d?c?dab?cba请你以其中两个为条件，另三个中的一个为结论，推出一个正确的结论，并加以证明已知：求证：证明：22如图，给出五个等量关系：ad?bcac?bdce?deam?d?c-17本题9分，工人师傅要检查人字梁的b和c是否相等，但他手边没有量角器，只有一个刻度尺他是这样操作的：分别在ba和ca上取be?cg；在bc上取bd?cf；量出de的长a米，fg的长b米如果a?b，则说明b和c是相等的他的这种做法合理吗？为什么？?dab?cba请你以其中两个为条件，另三个中的一个为结论，推出一个正确的结论，并加以证明8分onb已知：e求证：证明：b16如图9所示，abc是等腰直角

22、三角形，acb90，ad是bc边上的中线，过c作ad的垂线，交ab于点e，交ad于点f，求证：adcab22.如图,有一池塘,要测池塘两端-a、b的距离,可先在平地上取一个可以直接到达e和b的点c,连结ac并延长到d,使cd=ca.连结bc并延长到e,使ec=cb,图9a连结de,量出de的长,就是a、b的距离.写出你的证明df第五课时学案垂直的证明方法命题预测从近几年的高考试题来看，线面垂直的判定与性质、面面垂直的判定与性质等是高考的热点,题型既有选择题、填空题，又有解答题，难度中等偏高客观题突出“小而巧”，主要考查垂直的判定及性质；主观题考查较全面，在考查上述知识的同时，还注重考查空间想象

23、、逻辑推理以及分析问题、解决问题的能力预测2014年高考仍将以线面垂直、面面垂直为主要考查点，重点考查学生-的空间想象以及逻辑推理能力考点1直线与平面垂直的判定与性质例1、如图，在四棱锥p?abcd中，底面abcd是矩形已知ab?3,ad?2,pa?2,pd?22,?pab?60?证明ad?平面pab；求异面直线pc与ad所成的角的大小；求二面角p?bd?a的大小变式1：如图，已知三棱锥abpc中,appc,acbc，m为ab中点，d为pb中点，且pmb为正三角形求证：md平面apc；bc平面apc.变式2：如图，四棱锥p-abcd中，底面abcd为菱形，pa底面abcd，ac=2pa=2，e

24、是pc上的一点，pe=2ec.证明：pc平面bed；设二面角a-pb-c为90，求pd与平面pbc所成角的大小.变式3：如图，四面体abcd中，o、e分别是bd、bc的中点，ca?cb?cd?bd?2,ab?ad?求证：ao?平面bcd；求异面直线ab与cd所成角的大小；求点e到平面acd的距离。be变式4：如图，四棱锥s?abcd中，ab?cd,bc?cd，侧面sab为等边三角形，ab?bc?2,cd?sd?1证明：sd?平面sab;求ab与平面sbc所成角的大小例2、如图，正四棱柱abcd?a1b1c1d1中，aa1?2ab?4，点e在cc1上ac1且c1e?3ec证明：a1c?平面bed

25、；求二面角a1?de?b的大小ec例3、在棱长为1的正方体abcda1b1c1d1中，e是棱bc的中点，点f是棱cd上的动点。试确定点f的位置，使得d1e平面ab1f；当d1e平面ab1f时，求二面角c1efa的大小。例4、如图1，在rtabc中，c=90，bc=3，ac=6，d，e分别是ac，ab上的点，且debc，de=2，将ade沿de折起到a1de的位置，使a1ccd,如图2.求证：a1c平面bcde；若m是a1d的中点，求cm与平面a1be所成角的大小；线段bc上是否存在点p，使平面a1dp与平面a1be垂直？说明理由证明：面pad面pcd；考点2平面与平面垂直的判定与性质例1、如图

26、，在四棱锥pabcd中，平面pad平面abcd，abad，bad60，e，f分别是ap，ad的中点求证：直线ef平面pcd；平面bef平面pad变式1：如图，在直三棱柱:abca1b1c1中,aa1abbc3，ac2，d是ac的中点求证：b1c平面a1bd；求证：平面a1bd平面acc1a1；求三棱锥aa1bd的体积变式2：如图，四棱锥p-abcd的底面abcd是边长为1的菱形，bcd60，e是cd的中点，pa底面abcd，pa2.证明：平面pbe平面pab;求平面pad和平面pbe所成二面角的大小.变式3：如图，四棱锥p?abcd的底面是正方形，pd?底面abcd，点e在棱pb上.求证：平面

27、aec?平面pdb；当pd?且e为pb的中点时，求ae与平面pdb所成的角的大小.变式4：已知四棱锥p-abcd的底面为直角梯形，abdc，?dab?90?,pa?底面abcd，且pa=ad=dc=ab=1，m是pb的中点。求ac与pb所成的角；求面amc与面bmc所成二面角的大-小。例2、如图，在直三棱柱abc?a1b1c1中，a1b1?a1c1，d，e分别是棱bc，cc1上的点，且ad?de，f为b1c1的中点求证：平面ade?平面bcc1b1；直线a1f/平面ade变式：如图，四边形abcd为正方形，pd平面abcd，pdqa，qa=ab=2pd证明：平面pqc平面dcq；求二面角qbp

28、c的余弦值例3、如图，四棱锥pabcd中,底面abcd是dab60的菱形,侧面pad为正三角形,其所在平面垂直于底面abcd.求证：adpb；若e为bc边的中点，能否在棱pc上找到一点f，使平面def平面abcd？并证明你的结论高中立体几何证明垂直的专题训练深圳龙岗区东升学校罗虎胜立体几何中证明线面垂直或面面垂直都可转化为线线垂直，而证明线线垂直一般有以下的一些方法：通过“平移”。利用等腰三角形底边上的中线的性质。利用勾股定理。利用三角形全等或三角行相似。利用直径所对的圆周角是直角，等等。通过“平移”,根据若a/b,且b?平面?,则a?平面?1在四棱锥p-abcd中，pbc为正三角形，ab平面

29、pbc，abcd，ab=dc，2e为pd中点.求证：ae平面pdc.分析：取pc的中点f，易证ae/bf，易证bf平面pdc2如图，四棱锥pabcdabcd，pda=45，点e为棱ab的中点求证：平面pce平面pcd；分析：取pc的中点g，易证eg/af，又易证af于是eg平面pcd,则平面pce平面pcd3、如图所示，在四棱锥p?ab中，a?b平面,pab/cd,pd?ad,e是pb的中点，f是cd上的点，且df?ab,ph为?pad中ad边上的高。2证明：ph?平面abcd；若ph?1，ad?fc?1，求三棱锥e?bcf的体积；证明：ef?平面pab.分析：要证ef?平面pab，只要把fe

30、平移到dg，也即是取ap的中点g，易证ef/gd,易证dg平面pab4.如图所示,四棱锥p?abcd底面是直角梯形ba?ad,cd?ad,cd?2ab,pa?底面abcd，e为pc的中点,paad。证明:be?平面pdc;分析：取pd的中点f，易证af/be,易证af平面pdc利用等腰三角形底边上的中线的性质5、在三棱锥p?abc中，ac?bc?2，?acb?90?，pc?acap?bp?ab，求证：pc?ab；求二面角b?ap?c的大小；p-acb6、如图，在三棱锥p?abc中，pab是等边三角形，pac=pbc=90o证明：abpc因为?pab是等边三角形，?pac?pbc?90?,所以r

31、t?pbc?rt?pac,可得ac?bc。如图，取ab中点d，连结pd,cd,则pd?ab,cd?ab,所以ab?平面pdc,所以ab?pc。利用勾股定理7、如图，四棱锥p?abcd的底面是边长为1的正方形，pa?cd,pa?1,pd?求证:pa?平面abcd；_b_a_d_c8、如图1，在直角梯形abcd中，ab/cd，ab?ad，且ab?ad?-cd?12现以ad为一边向形外作正方形adef，然后沿边ad将正方形adef翻折，使平面adef与平面abcd垂直，m为ed的中点，如图2求证：am平面bec；求证：bc?平面bde；emecfmcba9、如图，四面体abcd中，o、e分别是bd、

32、bc的中点，ca?cb?cd?bd?2,ab?ad?求证：ao?平面bcd；求异面直线ab与cd所成角的大小；证明：连结oc?bo?do,ab?ad,?ao?bd.b-e?bo?do,bc?cd,?co?bd.在?aoc中，由已知可得ao?1,co?而ac?2，?ao2?co2?ac2,?aoc?90o,即ao?oc.?bd?oc?o,?ao?平面bcd,bc?cd，侧面sab为等边三角形，10、如图，四棱锥s?abcd中，ab?bcab?bc?2,cd?sd?1证明：sd?平面sab;求ab与平面sbc所成角的大小解法一：取ab中点e，连结de，则四边形bcde为矩形，de=cb=2，连结se，则se?ab,se?又sd=1，故ed?se?sd，所以?dse为直角。由ab?de,ab?se,de?se?e，得ab?平面sde，所以ab?sd。sd与两条相交直线ab、se都垂直。所以sd?平面sab。