内容正文:
证明立体几何中平
行与垂直的向量方法
一、平行关系:
2
例1答案
例1 四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形, PD⊥底面ABCD,PD=DC=6, E是PB的中点,DF:FB=CG:GP=1:2 . 求证:AE//FG.
x
y
z
A
B
C
D
P
G
F
E
A(6,0,0),
F(2,2,0),
E(3,3,3),
G(0,4,2),
所以 AE//FG .
证 :如图所示, 建立空间直角坐标系. 则
例2 如图,在四棱锥S-ABCD中,底面ABCD为正方形,侧棱SD⊥底面ABCD,E,F分别为AB,SC的中点.证明:EF∥平面SAD.
例3 四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方
形, PD⊥底面ABCD,PD=DC=6, E是PB的
中点,PF=FG=GC . 求证:面AEF//面BDG.
A
B
C
D
P
G
F
E
l
二、垂直关系:
l
A
B
C
例4 如图所示,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC=60°,PA=AB=BC,点E是PC的中点 .
证明:(1)AE⊥CD.
(2)PD⊥平面ABE.
例5 三棱锥被平行于底面ABC的平面所截得的几何体如图所示,截面为A1B1C1,∠BAC=90°,A1A⊥平面ABC. A1A=AB=AC=2A1C1=2,点D为BC中点. 证明:平面A1AD⊥平面BCC1B1.
例6 如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是
正方形,侧棱PD⊥底面ABCD,PD=DC, E是PC的中点,作EF⊥PB交PB于点F.
(1)求证:PA//平面EDB
(2)求证:PB ⊥平面EFD
(3)求二面角C-PB-D的大小。
A
B
C
D
P
E
F
练习1 在长方体ABCD—A1B1C1D1中,AB=5 , AD
=8 , AA1=4,M为B1C1上的一点,且B1M=2,点N在线段A1D上,A1D⊥AN .
(1)求证: A1D⊥AM ;
(2)求AD与平面AMN所成的角.
A1
D1
B1
A
D
B
C
C1
E
F
练习2 正方体ABCD—A1B1C1D1中,E、F分别是BB1,,CD中点,求证:D1F⊥平面ADE.
证明:设正方体棱长为1,