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易错点 12 立体几何中的垂直与平行
在立体几何中,点、线、面之间的位置关系,特别是线面、面面的平行和垂直关系,
是高中立体几何的理论基础,是高考命题的热点与重点之一,一般考查形式为小题(位置关
系基本定理判定)或解答题(平行、垂直位置关系的证明),难度不大。
立体几何中平行与垂直的易错点
易错点1:线面平行的判定定理和性质定理在应用时都是三个条件,但这三个条件易混为
一谈;面面平行的判定定理易把条件错误地记为"一个平面内的两条相交直线与另一
个平面内的两条相交直线分别平行"而导致证明过程跨步太大。
易错点2:有关线面平行的证明问题中,对定理的理解不够准确,往往忽视
三个条件中的某一个。
易错点3:线面平行的判定定理和性质定理在应用时都是三个条件,但这三个条件易混为
一谈;面面平行的判定定理易把条件错误地记为"一个平面内的两条相交直线与另一个
平面内的两条相交直线分别平行"而导致证明过程跨步太大;
题组一:基本性质定理
1.(2021年浙江卷)已知正方形 , 分别是 的中点,则(
).
A.直线 与直线 垂直,直线 平面
B.直线 与直线 平行,直线 平面
C.直线 与直线 相交,直线 平面
D.直线 与直线 平行,直线 平面
2.(2021 新高考 1 卷多选题)在正三棱柱 中, ,点 满足
,其中 , ,则
A.当 时, 的周长为定值
B.当 时,三棱锥 的体积为定值
C.当 时,有且仅有一个点 ,使得
D.当 时,有且仅有一个点 ,使得 平面3.(2019全国Ⅲ理8)如图,点N为正方形ABCD的中心,△ECD为正三角形,平面ECD⊥
平面ABCD,M是线段ED的中点,则( )
A.BM=EN,且直线BM、EN 是相交直线
B.BM≠EN,且直线BM,EN 是相交直线
C.BM=EN,且直线BM、EN 是异面直线
D.BM≠EN,且直线BM,EN 是异面直线
4.(2019全国Ⅱ理7)设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是
A.α内有无数条直线与β平行 B.α内有两条相交直线与β平行
C.α,β平行于同一条直线 D.α,β垂直于同一平面
题组二:线面平行
5. (2021天津卷)如图,在棱长为2的正方体 中,E为棱BC的中
点,F为棱CD的中点.
(1)求证: 平面 ;
6.(2017新课标Ⅱ)如图,四棱锥 中,侧面 为等边三角形且垂直于底
面三角形 , , , 是 的中点.
(1) 证明:直线 ∥平面 ;
P
M E
A D
B
C
7.(2019全国Ⅰ理18)如图,直四棱柱 ABCD–A B C D 的底面是菱形,AA =4,AB=2,
1 1 1 1 1
∠BAD=60°,E,M,N分别是BC,BB ,A D的中点.(1)证明:MN∥平面C DE;
1 1 1
题组三线线垂直
ABC−A B C AAB B
8.(2021 全国甲卷理)已知直三棱柱 1 1 1中,侧面 1 1 为正方形,AB=BC=2,E,F 分别为 AC 和 CC 1的中点,D为棱 A 1 B 1上的点, BF⊥A 1 B 1.
(1)证明:
BF⊥DE
;
9.(2021 全国甲卷理)已知直三棱柱ABC−A B C 中,侧面A A B B为正方形.
1 1 1 1 1
AB=BC=2,E,F分别为AC和CC 的中点,BF⊥A B .
1 1 1
(1)略
(2)已知D为棱A B 上的点,证明:BF⊥DE.
1 1
10.(2021新高考1卷)如图,在三棱锥 中,平面 平面 , ,
为 的中点.(1)证明: ;
11.(2021浙江卷)如图,在四棱锥 中,底面 是平行四边形, ,
, , , , 分别为 , 的中点, , .
(1)证明: ;
(2)求直线 与平面 所成角的正弦值.
题组四:线面垂直
12.(2016全国II)如图,菱形ABCD的对角线AC与BD交于点O, , ,
点E,F分别在AD,CD上, ,EF交BD于点H.将 沿
折到 的位置, .(I)证明: 平面ABCD;13.(2018全国卷Ⅱ)如图,在三棱锥 中, ,
, 为 的中点.(1)证明: 平面 ;
P
O C
A
M
B
14.(2019全国Ⅱ理17)如图,长方体ABCD–A B C D 的底面ABCD是正方形,点E在棱AA
1 1 1 1 1
上,BE⊥EC .(1)证明:BE⊥平面EB C ;
1 1 1
题组五:面面垂直
15.(2021 新高考 2 卷)在四棱锥 中,底面 是正方形,若 ,
, ,(1)证明:平面 平面 ;
Q
A D
B C16(2019全国Ⅲ理19)图1是由矩形ADEB、Rt ABC和菱形BFGC组成的一个平面图形,
其中AB=1,BE=BF=2,∠FBC=60°,将其沿AB,BC折起使得BE与BF重合,连结DG,如图
△
2.
(1)证明:图2中的A,C,G,D四点共面,且平面ABC⊥平面BCGE;
17.(2018全国卷Ⅰ)如图,四边形 为正方形, , 分别为 , 的中点,
以 为折痕把 折起,使点 到达点 的位置,且 .
(1)证明:平面 平面 ;
P
D C
E F
A B
18.(2018全国卷Ⅲ)如图,边长为2的正方形 所在的平面与半圆弧 所在平面
垂直, 是 上异于 , 的点.(1)证明:平面 平面 ;
M
D C
A
B
1.已知平面 ,直线 , 满足 , ,则“ ∥ ”是“ ∥ ”的
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
2.若 是两条不同的直线, 垂直于平面 ,则“ ”是“ ∥ ”的
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
3.如图,四棱锥 中,底面 为矩形, ⊥平面 , 为 的中点.证明: ∥平面 ;
ABCABC D,E AB,BB
4.如图,直三棱柱 1 1 1中, 分别是 1的中点,
2
AA AC CB AB
1 2 BC ACD
(Ⅰ)证明: 1//平面 1 ;
A 1 C 1
B
1
E
A C
D
B
5.如图,四棱锥 中,底面 为矩形, ⊥平面 , 为 的中
点.证明: ∥平面 ;
6.如图,四棱锥 中, ⊥底面 , ,
, , 为线段 上一点, ,
为 的中点.证明 平面 ;
P
N
A M
D
B
C
7.如图,三棱柱 中, , , =60°.
证明 ;8.如图,在四棱锥 中, ∥ ,且 .
证明:平面 ⊥平面 ;
P
C
D
A B
9 . 如 图 , 四 面 体 中 , 是 正 三 角 形 , 是 直 角 三 角 形 ,
, .证明:平面 ⊥平面 ;
D
E
C
B
A
10.如图,四边形 为菱形, , 是平面 同一侧的两点,
⊥平面 , ⊥平面 , =2 , ⊥ .
证明:平面 ⊥平面 ;