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立体几何证明题太难，不会做，得分低？小编给高一同学们带来立体几何垂直证明的六大绝招，助力期末考试！  类型一 利用已知垂直关系证垂直 例题：已知△ABC中，∠ACB=90°，SA⊥面ABC，AD⊥SC，求证:AD⊥面SBC  证明： ∵SA⊥面ABC∴SA⊥BC 又∠ACB=90°∴AC⊥BC 又AC，SA?面SAC∴BC⊥面SAC ∴BC⊥AD 又AD⊥SC 且BC，SC?面SBC ∴AD⊥面SBC 变式：如图，在三棱锥A-BCD中，AB⊥AD，BC⊥BD，平面ABD⊥平面BCD，求证：AD⊥AC  类型二 利用等腰三角形中线证垂直 例题：在三棱锥P-ABC中，AC=BC，AP=BP，求证PC⊥AB  证明： 取AB的中点M，连接PM，CM  ∵AC=BC，M是AB的中点，∴AB⊥CM ∵AP=BP，M是AB的中点，∴AB⊥PM ∴AB⊥面PCM ∴AB⊥PC 变式：四棱锥P-ABCD，底面ABCD是正方形，PA=AD，求证面PAD⊥面PCD  类型三 利用勾股定理逆定理证垂直 例题：如图，四棱锥P-ABCD的底面是边成为3的正方形，PA⊥CD，PA=4，PD=5，求证：PA⊥面ABCD  证明： ∵PA=4，AB=3，PD=5 ∴PA2+AB2=PD2， ∴三角形PAD是直角三角形， ∴PA⊥AD 又PA⊥CD， ∴PA⊥面ABCD 变式：如果，在三棱台ABC-DEF中，平面BDEF⊥平面ABC，∠ACB=90°，BE=EF=FC=1，BC=2，AC=3，求证：BF⊥面ACFD  类型四 利用三角形全等证垂直 例题：如图，三棱锥P-ABC中，△PAB是等边三角形，∠PAC=∠PBC=90°，求证：AB⊥PC  证明： 取AB的中点M，连接CM，  ∵△PAB是等边三角形，∴PB=PA 又PC=PC，∠PAC=∠PBC=90° ∴△PBC≌△PAC，∴BC=AC ∴△ACB是等腰三角形，M是AB的中点， ∴CM⊥AB 又在等边△PAB中，M是AB的中点，∴PM⊥AB ∴AB⊥面PMC ∴AB⊥PC 变式：如图，在以A、B、C、D、E、F为顶点的五面体中，平面CDEF⊥平面ABCD，FC=FB，四边形ABCD为平行四边形，且∠BCD=45°，求证：CD⊥BF  类型五 利用平行关系证明垂直 例题：如图四棱锥P-ABCD，底面是正方形，PA⊥底面ABCD，∠PDA=45°，E是棱AB的中点，求证：面PCE⊥面PCD  证明： 分别做PC，PD的中点M，N两点，连接EM，MN，NA  ∵MN为△PCD的中位线， ∴MN∥CD且MN=1/2CD 又∵E是AB的中点， ∴AE∥CD且AE=1/2CD ∴四边形AEMN是平行四边形，则EM∥AN， ∵PA⊥面ABCD，∴PA⊥AD， 且∠PDA=45°，∴△PAD是等腰直角三角形 又N是PD中点，∴AN⊥PD ∵四边ABCD是正方形， ∴CD⊥AD，又PA⊥CD， ∴CD⊥面PAD，∴CD⊥AN， 又上面已求PD⊥AN，∴AN⊥面PCD 又∵EM∥AN，∴EM⊥面PCD ∵EM?面PEC，∴面PEC⊥面PCD 变式：如图1，在直角梯形ABCD中，AD∥BC，∠BAD=90°，AB=BC=1，AD=2，E是AD的中点，O是AC与BE的交点，将△ABE沿BE折起到△A1BE的位置，如图2，证明CD⊥面A1OC.  类型六 利用向量数量积证明垂直 例题：如图所示，已知四棱锥P-ABCD的底面是直角梯形，∠ABC=∠BCD=90°，AB=BC=PB=PC=2CD，侧面PBC⊥底面ABCD，证明：PA⊥BD。  证明： 取BC得中点O，连结PO， ∵平面PBC⊥底面ABCD，△PBC为等边三角形 ∴PO⊥底面ABCD 以BC的中点O为坐标原点，以BC所在直线为x轴，过点O与AB平行的直线为y轴，OP所在直线为z轴，建立空间直角坐标系如下：   变式：如图，正三棱柱ABC-A1B1C1的所有棱长都是2，D是CC1的中点，求证：AB1⊥面A1BD  附：常见的平面图形垂直模型 1.等腰三角形的中线垂直底边 在△ABC中，AB=AC，D为BC的中点，则有：AD⊥BC  2.勾股定理的逆定理得到垂直 在三角形中，如果AB2+BC2=AC2，则有：AB⊥BC  3.菱形的对角线互相垂直 已知四边形ABCD为菱形，两条对角线AC与BD相交与点O，则有：AC⊥BD  4.矩形内部线段存在的垂直关系 四边形ABCD为矩形，如果AD:DE=AB:AD，则有：BD⊥AE  5.直角梯形内部线段存在的垂直关系 a.四边形ABCD为直角梯形，且CD⊥AD，CD∥AB，如果AD:DC=AB:AD，则有：BD⊥AC  b.四边形ABCD为直角梯形，且CD⊥AD，CD∥AB，如果AD=DC=m，AB=2m，则 有：AC⊥BC  6.等腰梯形内部线段存在的垂直关系 四边形ABCD为等腰梯形，且AB∥DC，AD=BC，CE为等腰梯形ABCD的高，若CE=1/2(AB+CD)，则有：AC⊥BD  7.圆的直径所对的圆周角为90° AB为圆O的直径，C为圆上任意一点，则有：AC⊥BC  本文内容综合来源于网络，小编编辑，如有侵权，请及时联系删除。 (责任编辑：admin) |