高考数学立体几何平行与垂直精品30题.doc

高考数学立体几何平行与垂直精品30题.doc

《高考数学立体几何平行与垂直精品30题.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考数学立体几何平行与垂直精品30题.doc（10页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

立体几何-平行与垂直练习题

1.空间四边形SABC中，SO平面ABC，O为ABC的垂心，

求证：

（1）AB平面SOC

（2）平面SOC平面SAB

2.如图所示，在正三棱柱ABC-A1B1C1中，E，M分别为BB1，A1C的中点，求证：

（1）EM平面AA1C1C;

（2）平面A1EC平面AA1C1C；

3.如图,矩形ABCD中,AD⊥平面ABE,BE=BC,F为CE上的点,且BF⊥平面ACE,G为AC与BD的交点.

（1）求证:

AE⊥平面BCE.

（2）求证:

AE∥平面BFD.

4.设P,Q是边长为a的正方体AC1的面AA1D1D,面A1B1C1D1的中心,如图,

（1）证明PQ∥平面AA1B1B；

（2）求线段PQ的长.

5.如图,在四棱锥P-ABCD中，，，，，，，．（Ⅰ）当主视图方向与向量的方向相同时，画出四棱锥的三视图.（要求标出尺寸）;（Ⅱ）若为的中点，求证：

面．

6.已知直四棱柱ABCD—A1B1C1D1的底面是菱形，且∠DAB=60°,AD=AA1，F为棱BB1的中点，M为线段AC1的中点.

求证：

（1）直线MF∥平面ABCD；

（2）平面AFC1⊥平面ACC1A1.

7.如图，PA⊥矩形ABCD所在平面，M、N分别是AB、PC的中点.

（1）求证：

MN∥平面PAD；

（2）求证：

MN⊥CD；（3）若二面角P-DC-A=45°，求证：

MN⊥平面PDC.

8.如图，在三棱柱ABC－A1B1C1中，侧棱与底面垂直，∠ABC=90°，AB=BC=BB1=2，M，N分别是AB，A1C的中点．

（1）求证：

MN∥平面BCC1B1；

（2）求证：

MN⊥平面A1B1C；（3）求三棱锥M－A1B1C的体积．

9.如图所示，在四棱锥S—ABCD中，底面ABCD是矩形，侧面SDC⊥底面ABCD，且AB=2，SC=SD=.求证：

平面SAD⊥平面SBC.

10.如图所示，在直三棱柱ABC-A1B1C1中，AC⊥BC．

（1）求证：

平面AB1C1⊥平面AC1；

（2）若AB1⊥A1C，求线段AC与AA1长度之比；（3）若D是棱CC1的中点，问在棱AB上是否存在一点E，使DE∥平面AB1C1？

若存在，试确定点E的位置；若不存在，请说明理由．

11.如图，把等腰Rt△ABC沿斜边AB旋转至△ABD的位置，使CD＝AC,

（1）求证：

平面ABD⊥平面ABC；

（2）求二面角C-BD-A的余弦值.

12.如图，在四棱锥P—ABCD中，侧面PAD是正三角形，且与底面ABCD垂直，底面ABCD是边长为2的菱形，∠BAD=60°，N是PB中点，过A、D、N三点的平面交PC于M，E为AD的中点.

（1）求证：

EN∥平面PCD；

（2）求证：

平面PBC⊥平面ADMN；（3）求平面PAB与平面ABCD所成二面角的正切值.

13．如图,AB为⊙O直径,C为⊙O上一点,PA⊥平面ABC,A在PB,PC上的射影分别为E,F,求证:

PB⊥平面AFE.

14．在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB∥CD,AB⊥BC,AB=BC=1,DC=2,点E在PB上.

（1）求证:

平面AEC⊥平面PAD.

（2）当PD∥平面AEC时,求PE∶EB的值.

15.如图，已知三棱锥P－ABC中，PA⊥平面ABC，AB⊥AC，PA=AC=AB，N为AB上一点，AB=4AN，M，D，S分别为PB，AB，BC的中点．

（1）求证：

PA∥平面CDM；

（2）求证：

SN⊥平面CDM.

16.一个多面体的直观图和三视图如图所示，其中M，G分别是AB，DF的中点．

（1）求证：

CM⊥平面FDM；

（2）在线段AD上（含A，D端点）确定一点P，使得GP∥平面FMC，并给出证明．

1．（2014•山东）如图，四棱锥P﹣ABCD中，AP⊥平面PCD，AD∥BC，AB=BC=AD，E，F分别为线段AD，PC的中点．

（Ⅰ）求证：

AP∥平面BEF；

（Ⅱ）求证：

BE⊥平面PAC．

2．（2014•四川）在如图所示的多面体中，四边形ABB1A1和ACC1A1都为矩形

（Ⅰ）若AC⊥BC，证明：

直线BC⊥平面ACC1A1；

（Ⅱ）设D、E分别是线段BC、CC1的中点，在线段AB上是否存在一点M，使直线DE∥平面A1MC？

请证明你的结论．

3．（2014•湖北）在四棱锥P﹣ABCD中，侧面PCD⊥底面ABCD，PD⊥CD，E为PC中点，底面ABCD是直角梯形，AB∥CD，∠ADC=90°，AB=AD=PD=1，CD=2．

（Ⅰ）求证：

BE∥平面PAD；

（Ⅱ）求证：

BC⊥平面PBD；

（Ⅲ）设Q为侧棱PC上一点，，试确定λ的值，使得二面角Q﹣BD﹣P为45°．

4．（2014•江苏）如图，在三棱锥P﹣ABC中，D，E，F分别为棱PC，AC，AB的中点，已知PA⊥AC，PA=6，BC=8，DF=5．求证：

（1）直线PA∥平面DEF；

（2）平面BDE⊥平面ABC．

5．（2014•黄山一模）如图，PA垂直于矩形ABCD所在的平面，AD=PA=2，CD=2，E、F分别是AB、PD的中点．

（1）求证：

AF∥平面PCE；

（2）求证：

平面PCE⊥平面PCD；

（3）求四面体PEFC的体积．

6．（2014•南海区模拟）如图，四棱锥P﹣ABCD的底面是直角梯形，AB∥CD，AB⊥AD，△PAB和△PAD是两个边长为2的正三角形，DC=4，O为BD的中点，E为PA的中点．

（Ⅰ）求证：

PO⊥平面ABCD；

（Ⅱ）求证：

OE∥平面PDC；

（Ⅲ）求直线CB与平面PDC所成角的正弦值．

7．（2014•天津模拟）如图，在四棱台ABCD﹣A1B1C1D1中，下底ABCD是边长为2的正方形，上底A1B1C1D1是边长为1的正方形，侧棱DD1⊥平面ABCD，DD1=2．

（1）求证：

B1B∥平面D1AC；

（2）求证：

平面D1AC⊥平面B1BDD1．

8．（2013•北京）如图，在四棱锥P﹣ABCD中，AB∥CD，AB⊥AD，CD=2AB，平面PAD⊥底面ABCD，PA⊥AD．E和F分别是CD和PC的中点，求证：

（Ⅰ）PA⊥底面ABCD；

（Ⅱ）BE∥平面PAD；

（Ⅲ）平面BEF⊥平面PCD．

9．（2013•天津）如图，三棱柱ABC﹣A1B1C1中，侧棱A1A⊥底面ABC，且各棱长均相等．D，E，F分别为棱AB，BC，A1C1的中点．

（Ⅰ）证明：

EF∥平面A1CD；

（Ⅱ）证明：

平面A1CD⊥平面A1ABB1；

（Ⅲ）求直线BC与平面A1CD所成角的正弦值．

10．（2013•浙江）如图，在四棱锥P﹣ABCD中，PA⊥面ABCD，AB=BC=2，AD=CD=，PA=，∠ABC=120°，G为线段PC上的点．

（Ⅰ）证明：

BD⊥平面PAC；

（Ⅱ）若G是PC的中点，求DG与PAC所成的角的正切值；

（Ⅲ）若G满足PC⊥面BGD，求的值．

11．（2013•湖南）如图．在直棱柱ABC﹣A1B1C1中，∠BAC=90°，AB=AC=，AA1=3，D是BC的中点，点E在棱BB1上运动．

（1）证明：

AD⊥C1E；

（2）当异面直线AC，C1E所成的角为60°时，求三棱锥C1﹣A1B1E的体积．

12．（2012•山东）如图，几何体E﹣ABCD是四棱锥，△ABD为正三角形，CB=CD，EC⊥BD．

（Ⅰ）求证：

BE=DE；

（Ⅱ）若∠BCD=120°，M为线段AE的中点，求证：

DM∥平面BEC．

13．（2012•江苏）如图，在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中，A1B1=A1C1，D，E分别是棱BC，CC1上的点（点D不同于点C），且AD⊥DE，F为B1C1的中点．求证：

（1）平面ADE⊥平面BCC1B1；

（2）直线A1F∥平面ADE．

14．（2011•天津）如图，在四棱锥P﹣ABCD中，底面ABCD为平行四边形，∠ADC=45°，AD=AC=1，O为AC中点，PO⊥平面ABCD，PO=2，M为PD中点．

（Ⅰ）证明：

PB∥平面ACM；

（Ⅱ）证明：

AD⊥平面PAC；

（Ⅲ）求直线AM与平面ABCD所成角的正切值．

15．（2011•北京）如图，在四棱锥P﹣ABCD中，PA⊥平面ABCD，底面ABCD是菱形，AB=2，∠BAD=60°．

（Ⅰ）求证：

BD⊥平面PAC；

（Ⅱ）若PA=AB，求PB与AC所成角的余弦值；

（Ⅲ）当平面PBC与平面PDC垂直时，求PA的长．

16．（2010•深圳模拟）如图，在四棱锥S﹣ABCD中，底面ABCD为正方形，侧棱SD⊥底面ABCD，E、F分别是AB、SC的中点

（1）求证：

EF∥平面SAD

（2）设SD=2CD，求二面角A﹣EF﹣D的大小．

17．（2010•重庆）如图，三棱锥P﹣ABC中，PC⊥平面ABC，PC=AC=2，AB=BC，D是PB上一点，且CD⊥平面PAB．

（1）求证：

AB⊥平面PCB；

（2）求二面角C﹣PA﹣B的大小的余弦值．