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第2讲空间中的平行与垂直
1.以几何体为载体考查空间点、线、面位置关系的判断,主要以选择趣、填空题
考情
的形式出现,难度中档:
分析
2.以解答题的形式考查空间平行、垂直的证明,并常与几何体的表面积、体积相
渗透
核心考点·重难突破
[对应学生用书P49
考点一空间中点、线、面位置关系
1.证明线线平行和线线垂直的常用方法
(1)证明线线平行:①利用平行公理:②利用平行四边形进行平行转换;③利用三角形的
中位线定理;④利用线面平行、面面平行的性质定理进行平行转换。
(2)证明线线垂直:①利用等腰三角形底边上的中线即高线的性质:②利用勾股定理:③
利用线面垂直的性质定理。
2.唯一性定理
(1)过直线外一点有且只有一条直线与己知直线平行.
(2)过平面外一点有且只有一条直线与已知平面垂直.
(3)过直线外一点有且只有一个平面与已知直线垂直.
(4)过平面外一点有且只有一个平面与已知平面平行.
[例1门(Q)(2022惠州第二次调研)已知m,n为两条不同的直线,a,B为两个不同的平面,
则下列说法正确的是())
A.若m∥n,nCa,则m∥a
B.若m∥a,nCa,则m∥n
C.若mCa,nCB,m∥n,则a∥f
D.若a∥B,mCa,则m∥B
(2)(2019北京卷)已知1,m是平面a外的两条不同直线.给出下列三个论断:
①1⊥m,②m∥a:③1⊥a
以其中的两个论断作为条件,余下的一个论断作为结论,写出一个正确的命题:
解析(I)对A,若m∥n,nca,则m∥a或mCa:对B,若m∥a,nca,则m,n可
能平行或异面:对C,若mCa,nCB,m∥2,则a,可能相交或平行;对D,若a∥B,m
Ca,则m∥B.故选D
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(2)若1⊥a,1⊥m,则m∥a,显然①③→②正确;若1⊥m,m∥a,则1∥a,1与a相交但
不垂直都可以,故①②→③不正确;若1⊥a,m∥a,则1垂直a内所有直线,在a内必存在与
m平行的直线,所以可推出1⊥m,故②③→①正确
答案(1)D(2)若1⊥m,1⊥a,则m∥a.(答案不唯一)
[规律方法]
判断空间位置关系命题真假的常用方法
(I)借助空间线面平行、面面平行、线面垂直、面面垂直的判定定理和性质定理进行判断:
(②)借助空间几何模型,如从长方体模型、四面体模型等模型中观察线面位置关系,结合
有关定理,进行肯定或否定:
(3)借助于反证法,当从正面入手较难时,可利用反证法,推出与题设或公认的结论相矛
盾的命题,进而作出判断:
(4)判断空间两条直线是否相交,首先判断两直线是否共面
跟踪训练
(I)2019全国卷I)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,EV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
(2)(2022潍坊三模)已知m,n是空间中两条不同的直线,a,P是两个不同的平面,现有
以下命题:
①mca,nCB,m⊥n→a⊥B②m∥B,n∥B,mCa,nCa→a∥B;③m⊥B,n⊥a,m
⊥n→a⊥B:④mca,m∥n→n∥a
其中真命题的个数是()
A.0
B.1
C.2
D.3
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解析(I)取CD的中点F,DF的中点G,连接EF,FN,MG,GB,BD,BE
:点N为正方形ABCD的中心,∴.点N在BD上,且为BD的中点.
,△ECD是正三角形,EF⊥CD
平面ECD⊥平面ABCD,
.EF⊥平面ABCD..EF⊥FN
不妨设AB=2,则FVN=1,EF=3,
∴.EN=FN2+EF2=2
,EM=MD,DG=GF,∴.MG∥EF,
.MG⊥平面ABCD,.AMG⊥BG
,MG=12EF=3)2,
BG=CG2+BC2=rc)(a\vs4\alco1(f(32))2+22=52,
∴.BM=MG2+BG2=7.'.BM≠EN
,BMEN是△DBE的中线,∴,BM,EN必相交.故选B
(2)法一(分析法)
对于①,若mCa,nCB,m⊥n,则两平面可能是平行的,所以①为假命题;
对于②,若m∥B,n∥B,mCa,nCa,只有当m与n相交时,才能推出a∥B,所以②
为假命题;
对于③,因为m⊥B,m⊥m,所以nC或n∥B,
又n⊥a,所以a⊥B,所以③为真命题:
对于④,若na,