1、1图 4GEFAB CD 图 5DGBF CAE立体几何专题1如图 4,在边长为 1 的等边三角形 中, 分别是 边上的点,ABC,DE,ABC, 是 的中点, 与 交于点 ,将 沿 折起,得到如图 5ADEFBCFGF所示的三棱锥 ,其中 2(1) 证明: /平面 ;(2) 证明: 平面 ;CFB(3) 当 时,求三棱锥 的体积 23DDEGFDEGV【解析】 (1)在等边三角形 中, ABDA,在折叠后的三棱锥 中ADECF也成立, , 平面 ,/C平面 , 平面 ;BF/B(2)在等边三角形 中, 是 的中点,所以 , .AAFBC12F在三棱锥 中, , BCF222B;A平 面(3)
2、由(1)可知 ,结合(2)可得 ./GEGEDF平 面113133224FDEFVDF 【解析】这个题是入门级的题,除了立体几何的内容,还考查了平行线分线段成比例这个2平面几何的内容.2如图 5 所示,在四棱锥 P-ABCD 中,AB 平面 PAD,AB CD,PD=AD,E 是 PB 的中点,F 是 DC 上的点且 DF= AB,PH 为 PAD 中 AD 边上的高21(1) 证明:PH 平面 ABCD;(2) 若 PH=1,AD= ,FC=1,求三棱锥 E-BCF 的体积;(3) 证明:EF 平面 PAB 解:(1) ABCDPHBPAD平 面所 以 平 面 ,面又 中 的 高为 AH(2
3、):过 B 点做 BG ;GG, 垂 足 为连接 HB,取 HB 中点 M,连接 EM,则 EM 是 的中位线BPHC)1(平 面知 :由 PAD平 面EF平 面 即 EM 为三棱锥 底面上的高B-=BGFC21SB 212PH 123EMSVBCFBCFE3(3):取 AB 中点 N,PA 中点 Q,连接 EN,FN,EQ,DQNFEABD21/EPBAD,/是 距 形四 边 形又 的 中 位 线是又 平 面 ,平 面 平 面C3、如图,已知三棱锥 ABPC 中,AP PC, ACBC,M 为 AB 中点,D 为 PB 中点,且PMB 为正三角形。()求证:DM 平面 APC; ()求证:平
4、面 ABC平面 APC;()若 BC4 ,AB20,求三棱锥 DBCM 的体积NEFBF DE平 面 是 距 形四 边 形 平 面又 平 面44、已知正方体 ABCDA1B1C1D1,其棱长为 2,O 是底 ABCD 对角线的交点。求证:(1)C 1O面 AB1D1;(2)A 1C面 AB1D1。 (3)若 M 是 CC1 的中点,求证:平面 AB1D1平面 MB1D15.如图,PA 垂直于矩形 ABCD 所在的平面,ADPA2 ,CD 2 ,E、F 分别是2AB、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.D1ODBAC
5、1B1A1CM56.如图,已知在三棱柱 ABCA 1B1C1 中,AA 1平面 ABC,ACBC,M、N、P、Q 分别是AA1、BB 1、AB、B 1C1 的中点.(1)求证:平面 PCC1平面 MNQ;(2)求证:PC 1平面 MNQ.7.如图,在棱长为 2 的正方体 中,1DCBA、 分别为 、 的中点.EF1D(1)求证: /平面 ;1(2)求证: CB168.右图为一简单集合体,其底面 ABCD 为正方形, 平面 ,PDABC,且 =2 ./ECPD2AEC(1)画出该几何体的三视图;(2)求四棱锥 BCEPD 的体积;(3)求证: 平面 /PD9.如图所示,四棱锥 PABCD中,底面
6、 AB为正方形, PD平面 ABC,2PDAB, E, F, G分别为 、 P、 C的中点(1)求证: ;面(2)求证:; ;面/(3)求三棱锥 的体积PA BCDE73、解:()由已知得, 是 ABP 的中位线MD2 分AP APC面面 ,4 分面() 为正三角形,D 为 PB 的中点,B, 5 分PM6 分A又 7 分C,PBCA面BC面又 9 分P, 面平面 ABC平面 APC 10 分A面() , 是三棱锥 MDBC 的高,且 MD 11 分MD面 D53又在直角三角形 PCB 中,由 PB10,BC4,可得 PC 12 分21于是 , 13 分12BCBPS1 14 分DMV 703
7、ShDC4、证明:(1)连结 ,设1A11BDO连结 , 是正方体 1O是平行四边形C且 1A1AC又 分别是 的中点, 且,O,1OA1CO是平行四边形 1C面 , 面1,A1BDC1B8面 5 分1COA1BD(2) 面 1!CBD又 , 11A面ACBD即同理可证 , 11又 面 9 分1AC1BD(3)设 B1D1 的中点为 N,则 ANB1D1,MNB1D1,则63MNAM, ,22,ANRT, 是 1,B面(也可以通过定义证明二面角是直二面角) 14 分11,BD面 面5、.解:(1)证明:设 G 为 PC 的中点,连结 FG,EG,F 为 PD 的中点, E 为 AB 的中点,F
8、G CD, AE CD12 12FG AE,AF GEGE平面 PEC,AF 平面 PCE;(2)证明:PAAD2,AFPD又PA平面 ABCD,CD 平面 ABCD,PACD,ADCD,PA ADA,CD平面 PAD,AF平面 PAD,AFCD .PDCDD,AF平面 PCD,GE平面 PCD,GE平面 PEC,9平面 PCE平面 PCD;(3)由(2)知,GE平面 PCD,所以 EG 为四面体 PEFC 的高,又 GF CD,所以 GFPD,EGAF ,GF CD ,212 2SPCF PDGF2.12得四面体 PEFC 的体积 V SPCF EG .13 2236、证明:(1)AC BC
9、,P 为 AB 的中点,ABPC,又 CC1AA 1,AA1平面 ABC,CC 1平面 ABC,CC 1AB,又CC 1PCC,AB平面 PCC1,由题意知 MNAB,故 MN平面 PCC1,MN 在平面 MNQ 内,平面 PCC1 平面 MNQ.(2)连接 AC1、BC 1,BC 1NQ,ABMN,又 BC1ABB,平面 ABC1平面 MNQ,PC 1 在平面 ABC1 内,PC 1平面 MNQ.解:(1)证明:连接 AF,则 AF2 ,DF 2 ,2 2又 AD4,DF 2AF 2AD 2,DFAF.又 PA平面 ABCD,DFPA,又 PAAFA , .DFPDFP平 面平 面(2)过点
10、 E 作 EH FD 交 AD 于点 H,则 EH 平面 PFD 且 AH AD.1410侧侧侧 侧侧侧侧侧侧再过点 H 作 HG DP 交 PA 于点 G,则 HG 平面 PFD 且 AG AP,14平面 EHG 平面 PFD.EG 平面 PFD.从而满足 AG AP 的点 G 为所求 .147、证明: (1)连接 1BD、 分别为 、 的中点,则 / ,EFEF1BD又 平面 , 平面 ,11ACAC /平面 DB(2)正方体 中, 平面 ,则1B1ABC1正方形 中, ,又 =B,AB、 平面 ,1CCA1D则 平面 ,B1DA平面 ,所以1B11又 / ,所以 EF.EFC8、解:(1)该组合体的主视图和侧视图如右图示:-3 分(2) 平面 , 平面PDABPDE平面 平面 ABCDC BC 平面 -5 分 -6 分11()322SEC梯 形 PDE四棱锥 BCEPD 的体积.-8 分3CEPPCEV梯 形(3) 证明: , 平面 ,/PDA平面AEC/平面 ,-10 分D同理可得 BC/平面 -11 分EC 平面 EBC,BC 平面 EBC 且 ECB平面 /平面 -13 分BECPA又BE 平面 EBC BE/平面 PDA-14 分