内容正文:
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
考点目录
线面平行的判定
线面平行的性质
面面平行的判定
面面平行的性质
线面垂直的判定
线面垂直的性质
面面垂直的判定
面面垂直的性质
考点一
线面平行的判定
例1.(2026·江苏·模拟预测节选)如图,已知四棱锥P-ABCD的底面ABCD是边长为2的菱形,PA=2,PA⊥平
面ABCD,M是AD的中点,N是PC的中点.
P
M
D
B
(1)求证:MN//平面PAB:
【答案】(1)证明见解析
【详解】(1)取PB的中点为G,连接AG,GN,因为N是PC的中点,
所以GN1/BC.GN-号8C
因为四边形ABCD为菱形,所以BC/IAD,BC=AD,
又M是AD的中点,所以AM/IGN,AM=GN,所以四边形AMNG为平行四边形,
所以MNI/AG,又AGc平面PAB,而MN不在平面PAB内,
所以MNI/平面PAB
例2.(25-26高一下·浙江·期中.节选)已知四棱锥P-ABCD,PC⊥平面ABCD,AB/CD,BC⊥AB,
PC=BC=CD=}AB=1,点E为PA中点.
2
E
(I)求证:DE∥平面PBC;
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
【答案】(1)证明见解析
【详解】(1)
E
取PB中点N,连接EN,CN,
在6ABP中,ENA8且EN=B,
因为ABIICD,且CD=AB,所以ENICD且EN=CD,
所以四边形ENCD是平行四边形,所以EDIICN,
因为DEd平面PBC,CNC平面PBC,所以DE∥平面PBC;
变式1.(25-26高三下·江西赣州期中.节选)如图,在四棱锥P-ABCD中,四边形ABCD为梯形,AD/BC,
AB⊥AD,△ACD是面积为3的等边三角形
4
B
(I)已知E是PD的中点,证明:CE∥平面PAB
【答案】(1)证明见解析
〖详解】(1)等边A4CD面积S=AD=,得D=AC=CD=,
由ADIIBC,AB⊥AD,得AB⊥BC,且∠BAC=90°-∠CAD=30°,
在RIA ABC中,BC=ACsin30P三)AD
取PA中点F,连接EF,BF,
因为E是PD中点,故EFAD且EF=AD,
2
结合BCAD且BC=1AD,
2
得EFlIBC且EF=BC,即四边形BCEF是平行四边形,
因此CEIIBF,
又BFC平面PAB,CE文平面PAB,
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
由线面平行判定定理得:CE∥平面PAB
变式2.(25-26高一下·安徽阜阳·期中.节选)如图,在四棱台ABCD-A,B,CD,中,DD1⊥平面ABCD,两底面均为
正方形,AB=6,DD=5,A,B=2,点E在线段BD上,且DE=5EB.
D
A
A
E B
(1)证明:D,E/平面A,BC,.
【答案】(1)证明见解析
【详解】(1)如图,连接BD,与AC交于点F,连接BF,
因为四边形ABCD是正方形,AB=2,
所以BD,=2√2,D,F=√2,
因为四边形ABCD是正方形,AB=6,所以BD=6√2.
因为DE=5EB,所以EB=BD=2,
所以EB=D,F,又EBIID,F,
所以四边形BED,F为平行四边形,
所以D,EIIBF,
因为D,E文平面ABC1,BFC平面A,BC,
所以D,E/I平面A,BC.
D
D
B
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考点二
线面平行的性质
例1.(25-26高一下·福建龙岩期中.节选)如图,在正方体ABCD-A,B,CD,中,E,F,P分别为棱D,C,B,C,
AA的中点.
D
E
A
P
D
B
(I)求证:D,B,F,E四点共面.
(2)设平面A,BDn平面AB,CD=1,求证:BDIl.
【答案】(I)证明见解析
(2)证明见解析
【详解】(1)证明:连接DB.
因为E,F分别为棱DC,BC的中点,
所以EFI1D,B,又在正方体ABCD-A,B,CD,中,DD,IIBB,且DD=BB,
所以四边形DBBD,为平行四边形,所以DB∥BD,所以EF IBD,
所以D,B,F,E四点共面
(2)证明:由(1)知EF/BD,
又EFc平面ABC,D1,BDd平面ABCD,
所以BD11平面A,B,C,D1·
因为平面A,BD∩平面AB,CD=I,BDc平面A,BD,
所以BD/I.
例2.(25-26高一下·北京朝阳·期中.节选)如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD为矩形,
PA=AB=2,AD=25;点E在线段PD上,且PE=1.
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
B
(1)设平面PBC∩平面PAD=1,证明:BC/l;
【答案】(1)证明见解析
【详解】(1)因为四边形ABCD为矩形,
所以BC//AD,
因为ADC平面PAD,BC丈平面PAD,
所以BCII平面PAD
又BCc平面PBC,平面PBC∩平面PAD=I,
所以BC111
变式1.(24-25高二下·江苏宿迁·期中.节选)在三棱台ABC-AB,C,中,AC⊥CB,AC=CB=2C,B,CD=DB,
AE=EB,CD=CD,CD⊥平面ABC
B
(I)若平面DEB,∩平面A,C,B=MN,求证:DEIIMN;
【答案】(1)证明过程见解析;
【详解】(1)因为CD=DB,AE=EB,
所以DE为ABC的中位线,
故DEI1AC,又ACI1AC,故DEI/AC,
因为DE文平面AC,B,AC1t平面A,C,B,
所以DE/平面AC,B,
因为平面DEB,O平面A,C,B=MN,DEC平面DEB,
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
所以DE/IMN
变式2.(2026·青海西宁.二模.节选)如图,在五面体ABCDEF中,平面ADE⊥平面ABCD,EF∥平面ABCD,
AD⊥DC,△ADE为等边三角形,AB=4,CD=3,EF=AD=2.
A
(1)求证:ABIICD;
【答案】(①)证明见解析
【详解】(1)在五面体ABCDEF中,
EFI∥平面ABCD,
EFC平面CDEF,平面ABCD∩平面CDEF=CD,
所以CDIEF,
同理可证ABEF,
所以ABIICD.
6
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考点三
面面平行的判定
例1.(2026陕西西安模拟预测节选)如图,在四棱锥P-ABCD中,四边形ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E
,F,G分别是PD,AB,AC的中点.
0
(1)证明:平面EFG/平面PBC;
【答案】(1)证明见解析
【详解】(1)因为F,G分别为AB,AC的中点,所以FG11BC,
而FG丈平面PBC,BCC平面PBC,
则FG/平面PBC.
连接BD,因为四边形ABCD为矩形,所以G为BD中点,
因为E是PD的中点,则EG/IPB,
而EGt平面PBC,PBc平面PBC,
所以EG/1平面PBC,
又EG,FGc平面EFG,且EG∩FG=G,
所以平面EFG/I平面PBC,
例2.(25-26高二下·江苏泰州·月考节选)如图,四边形ABCD是正方形,四边形AEPD是直角梯形且PD∥EA,
PD⊥CD,PD⊥AD,AD=PD=2EA=2,BP,BE,PC的中点分别为F,G,H.
Q
E
G
A
B
(I)求证:平面FGHI/平面ADPE;
【答案】(1)证明见解析
【详解】(1)因为BP,BE,PC的中点分别为F,G,H,
所以FG1IEP,FH IIBCIIAD,
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
又EP,ADC平面ADPE,FG,FH丈平面ADPE,
所以FGII平面ADPE,FH1I平面ADPE,
又FGOFH=F,且FG,FHc平面FGH,
所以平面FGHI/平面ADPE,
变式1.(2026陕西咸阳二模·节选)如图1,在等腰梯形ABCD中,AB/CD,EF⊥AB,CF=EF=2DF=2,
AE=3,将四边形AEFD沿EF进行折叠,使AD到达A'D'位置,且平面A'DFE⊥平面BCFE,连接A'B,D'C(如
图2)
D
F
D
E
B
图1
图2
(1)求证:平面A'EB11平面D'FC;
【答案】(①)证明见解析
【详解】(1)依题意,A'EI1D'F,A'Ed平面D'FC,D'Fc平面D'FC,
则A'EII平面D'FC,又BE//CF,BEt平面D'FC,CFc平面D'FC,
则BEII平面D'FC,又A'EOBE=E,A'E,BEC平面AEB,
所以平面A'EBI/平面D'FC
变式2.(25-26高三下·贵州铜仁月考节选)如图1,已知ABC的各边长均为4,点D,E,F分别为AB,BC,
AC的中点,现将△ADF,BDE,△CEF分别沿DF,DE,EF折起,使点A到点P的位置,点B到点Q的位
置,点C到点M的位置,且平面PDF⊥平面DEF,平面ODE⊥平面DEF,平面MEF⊥平面DEF,如图2.
E
E
图1
图2
(I)求证:平面PQMI平面DEF:
【答案】(1)证明见解析
【详解】(I)证明:因为△ABC的各边长均为4,点D,E,F分别为AB,BC,AC的中点,
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
D
所以△ADF,BDE,△CEF均是边长为2的正三角形,
翻折后△PDF,△QDE,△MEF均是边长为2的正三角形,
如图,分别取DE,EF的中点G,N,连接QG,MW,GN,
则QG=MN=V3,且QG⊥DE,MN⊥EF,
因为平面ODE⊥平面DEF,平面MEF⊥平面DEF,且平面ODE∩平面DEF=DE,
平面MEF∩平面DEF=EF,QGC平面QDE,MNc平面MEF,
所以QG⊥平面DEF,MN⊥平面DEF,
所以QG∥MN;
又QG=MN,所以四边形QMNG是平行四边形,所以QM‖GN,
又OM¢平面DEF,GNc平面DEF,所以OMII平面DEF,
同理可证PQ/I平面DEF,
因为OMc平面PQM,PQc平面PQM,PQ∩QM=Q,
所以平面POM/I平面DEF;
0
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考点四
面面平行的性质
例1.(25-26高二下.上海·期中.节选)如图,己知在四棱柱ABCD-EFGH中,EA⊥平面ABCD,N、M分别是EF、
HD的中点
E
G
B
(1)求证:HN∥平面AFM;
【答案】(1)证明见解析
【详解】(1)取AE的中点,记为S,连接SN,则SN∥AF,
因为SNE平面AFM,AFc平面AFM,所以SN∥平面AFM;
连接SH,由SA=HM,SA∥HM,得四边形ASHM是平行四边形,
所以SH∥AM
因为SHE平面AFM,AMC平面AFM,
所以SH∥平面AFM;
因为SNOSH=S,SN,SHc平面SNWH,
所以平面SNH∥平面AFM;
因为HNc平面SNH,所以HN∥平面AFM
H
M
B
例2.(2025江苏南通·模拟预测节选)如图,已知圆台O,O2,AB,CD,EF均为母线,四边形ABCD为圆台的轴
截面,且BC=2AD=4,AE=√2.
10
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
D
03
B(:------
-------------===C
(1)证明:AE1IBF;
【答案】(1)证明见解析;
【详解】(1)在圆台O,O中,由BA,FE为该圆台的母线,得BA,FE的延长线交于一点,
所以B,A,F,E四点共面,
而平面ADE/I平面BCF,平面AEFB平面ADE=AE,平面AEFB平面BCF=BF,
所以AEIIBF
变式1.(25-26高二上北京·期中.节选)如图,在三棱柱ABC-AB,C,中,侧面AA,C,C⊥底面ABC,D为AC中点,
过点A,B,D的平面与BC交于点E,AC=AA=2,∠AAC=60°,AB=BC=√2,
(I)求证:E为BC中点;
【答案】(1)证明见解析
【详解】(1)在三棱柱ABC-A,B,C,中,平面ABC/1平面A,B,C,
而平面ABC∩平面AB,D=DE,
平面AB,C平面AB,D=A,B,,
得DE∥AB,
AB∥AB1,.DE∥AB,
D为AC中点,:E为BC中点
变式2.(2526高二下·天津河北开学考试节选)如图,正方形ABCD,CB与平面ABNM垂直,点P为AD的中点,
AM //BN,ZABN=90,AM=AB=1 BN=2.
2
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
B
(1)证明:NC/平面AMD;
【答案】()见解析
【详解】(I)因为BCIIAD,BCG平面ADM,ADc平面ADM,
所以BCII平面ADM,
同理BN/平面ADM,BC∩BN=B,
且BC,BNC平面BCN,
所以平面BCN//平面ADM,NCC平面BCN,
所以NC//平面AMD;
12
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
考点五
线面垂直的判定
例1.(25-26高一下·安徽阜阳·期中.节选)如图,在平行四边形ABCD中,AD=BD=2,AD⊥BD,BF为
△BCD的中线,将BCF沿BF折叠,使点C到点E的位置,连接AE,DE,CE,且CE=2.
D
B
(I)求证:EF⊥平面ABCD
【答案】(1)证明见解析
【详解】(1)因为AD=BD=2,且AD上BD,所以AB=CD=2√2,LDBC=90°
又BF为△BCD的中线,所以CF=BF=EF=√2,
因为CE=2,所以CF2+EF2=CE2,所以EF⊥CF.
由题意知AD=BD=BC=2,BF为△BCD的中线,所以BF⊥CD.
而△EFB是ACFB沿BF折叠到点E的位置,所以BF⊥EF
因为EF⊥CF,BF⊥EF,且CF∩BF=F,且CF,BFC平面ABCD,
所以EF⊥平面ABCD
例2.(25-26高一下·浙江杭州·期中)在正六棱柱ABCDEF-AB,C,D,E,F中,AB=1,AA,=V3,O为下底面ABCDEF
的中心,M为侧棱DD,的中点
F
E
B
(1)求证:MO/平面ABDE,;
(②)证明:B,D⊥平面ABDE,:
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)由O是底面正六边形ABCDEF的中心,M是DD,的中点,通过构造中位线,找到平面内与MO平行
15
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
的直线,利用线面平行的判定定理进行证明;
(2)利用线面垂直的判定定理,证明B,D垂直于平面ABD,E,的两条相交线。
【详解】(1)连接AD,OM,AD,如图所示,
F
B
M:O为底面正六边形ABCDEF的中心,:O是AD的中点;
:M是DD,的中点,:MO为△ADD,的中位线,则MO∥AD;
AD,C平面ABD,E,MO文平面ABD,E,·MO/1平面ABD,E,
(2)连接BD,,BD,BD,如图所示,
F
D
B
M:O为底面正六边形ABCDEF的中心,:∠ABC=∠BCD=120°;
:BC=DC,∠CBD=30°,∠ABD=120°-30°=90°,即AB⊥BD;
:六棱柱ABCDEF-A,B,CD,E,F是正六棱柱,BB⊥底面ABCDEF;
:ABC底面ABCDEF,B,B⊥AB:
B,BBDB,:AB⊥平面B,BDD1;
:B,DC平面BBDD1,BD⊥AB;
:底面ABCDEF是正六边形,BC=CD=AB=1,∠BCD=120°,·BD=√3:
B,B⊥底面ABCDEF,BDC底面ABCDEF,.BB⊥BD;
BB=44=3,:.BB=BD=3;
:B,B∥AA,BB=AA,BB⊥BD,BB=BD,:四边形BBDD,为正方形;
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
:BD,BD为正方形B,BDD的对角线,:B,D⊥BD:
:BD⊥AB,BD⊥BD,ABC平面ABDE,BDC平面ABDE,且BD,OAB=B,·B,D⊥平面ABD,E,
变式1.(24-25高二下·江苏宿迁·期中.节选)如图MA⊥平面ABC,BC⊥AC,F是线段BC上的动点,E是MC
的中点,已知AM=AC
B
(1)证明:AE⊥平面MBC;
【答案】(1)证明见解析;
【详解】(1):AM=AC,E是MC的中点,:AE⊥MC,
MA⊥平面ABC,BCc平面ABC,.MA⊥BC,
又:BC⊥AC,又ACO MA=A,ACc平面MAC,MAc平面MAC,
BC⊥平面MAC,
又AEC平面MAC,BC⊥AE,
又BC∩MC=C,BCc平面MBC,MCc平面MBC,
.AE⊥平面MBC;
变式2.(2026广东揭阳二模节选)如图,三棱锥P-A0B中,P01平面AOB,A0=0B,∠AB0=30°,
AC=2BC=2P0=2.
B
A
(1)求证:A0⊥平面POC;
【答案】(①)证明见详解
【详解】(1)因为P0⊥平面AOB,A0c平面AOB,因此P0⊥A0,
AC=2BC=2,AB=AC+BC=3,
在等腰△0AB中,易知∠0AB=∠AB0=30°,∠A0B=120°,
由正弦定理可得40=sin30°sn1208=V3,则o6=V5,
在△A0C中,由余弦定理0C2=A02+AC2-2A0·ACc0s30,
15
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
可得0C=1,故有A02+0C2=AC2=4,则A0⊥0C,
因为PO∩OC=O,PO,OCc平面POC,且A0⊥P0、A0⊥0C,
所以A0⊥平面POC.
16
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
考点六
线面垂直的性质
例1.(25-26高二下…浙江期中.节选)如图所示,在正四棱锥S-ABCD中,SA=2,AB=√2,SP=2PD.
S
B
(I)证明:AC⊥SD:
【答案】(1)证明见解析
【详解】(1)连结BDOAC=0,连结S0,如图,
因为四棱锥S-ABCD是正四棱锥,所以SO⊥平面ABCD,
又ACc平面ABCD,所以SO⊥AC,在正方形ABCD中,BD⊥AC,
又SOBD=O,SO,BDC平面SBD,所以AC⊥平面SBD,
因为SDc平面SBD,所以AC⊥SD.
例2.(2026陕西成阳·三模.节选)如图,在四棱锥S-ABCD中,AB⊥AD,ABIICD,AB=AS=AD=3,
SB=3V2,SD=35,CD=2.
B
A
(1)求证:AB1SD:
【答案】()证明见解析
【详解】(1)已知AB=AS=3,SB=3√2,则AB2+AS2=18=SB2,
∴△ABS为直角三角形,且AB⊥AS,
:AB⊥AD,且AS AD=A,AS,ADC平面SAD,
由线面垂直判定定理可得,AB⊥平面SAD,
:SDc平面SAD,
AB⊥SD.
17
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
变式1.(2026·河南周口模拟预测节选)如图1,AC为半径为2的圆0的直径,点D,B为圆0上的两点,且
AD=2DC,AB=BC如图2,将圆O沿AC翻折,E为线段BD上的一点,连接OB,OD,OE,BD
D
B
图1
图2
(I)若BC⊥CD,E为BD的中点,证明:OE⊥BC;
【答案】(1)证明见解析
【详解】(1)证明:取BC的中点F,连接EF,OF
E,O分别为DB,AC的中点,
∴EF∥DC,OF∥AB
B
又:AC是圆O的直径,∴AB⊥BC,∴.OF⊥BC.
BC⊥DC,EF∥DC,.EF⊥BC
又EFOF=F,EF,OFc平面OEF,∴.BC⊥平面OEF
:OEc平面OEF,∴.BC⊥OE
变式2.(2026陕西咸阳·模拟预测节选)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,
PA=AD,点E是棱PD上的一点(不同于端点),且AE⊥EC.
D
(I)求证:PE=ED;
【答案】(①)证明见解析
【详解】(1)证明:因为PA⊥平面ABCD,CDC平面ABCD,所以PA⊥CD.
18
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
因为底面ABCD是矩形,所以CD⊥AD,
又PAOAD=A,PAc平面PAD,ADC平面PAD,所以CD⊥平面PAD.
因为AEc平面PAD,所以AE⊥CD,
又AE⊥EC,CDEC=C,CDc平面PCD,ECc平面PCD,
所以AE⊥平面PCD,又PDC平面PCD,所以AE⊥PD.
又因为PA=AD,所以E为PD的中点,则PE=ED.
19
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
考点七
面面垂直的判定
例1.(2026天津和平·二模.节选)如图,四棱台ABCD-A,BCD,的上下底面均为正方形,且A4⊥底面ABCD,
AD=AA,=2A,D,=6」
D
D
(I)求证:平面A,ABB,⊥平面A,ADD:
【答案】(1)证明见解析
【详解】(1)解:证明:因为AA⊥平面ABCD,ABC平面ABCD,
因此AB⊥AA,,又因为正方形ABCD,
所以AB⊥AD,AA∩AD=A,
所以AB⊥平面AADD,又ABC平面AABB,
所以平面AABB,⊥平面AADD1:
例2.(25-26高一下·浙江台州期中.节选)如图,圆柱OO,轴截面ABB,A是边长为2的正方形,动点C在底面圆周
上
A
B
(1)求证:平面AAC⊥平面BBC1:
【答案】(①)证明见解析
【详解】(1)如图,连接BC,
20
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
A
:BBI/CC且BB,=CC,所以四边形BB,CC为平行四边形,所以BCIB,C
⊙
:AA⊥平面ABC,BCC平面ABC,.AA⊥BC
又:AB为圆O的直径AC⊥BC
:AC⊥BC,AA,⊥BC,AC∩AA,=A,ACc平面AA,C,AAC平面AAC,
BC⊥平面AAC,又:BCB,C1,∴B,C,⊥平面AAC,B,C,C平面BCB
∴.平面AAC⊥平面B,CB
变式1.(2026·云南昭通二模节选)如图,在四棱锥P-ABCD中,AD//BC,AB=BC=CD=AD=2,
PA=PB=PC=PD=5
B
(I)求证:平面ABCD⊥平面PAD;
【答案】()证明见解析:
【详解】(1)取AD的中点为O,连接PO,OB,如下图所示:
p
在四边形ODCB中,OD=AD=BC,又OD∥BC,故四边形ODCB为平行四边形,故0B=DC=2:
2
在三角形PAD中,PA=PD=√5,又O为AD中点,故PO⊥AD,PO=
PA-
=5-4=1
在三角形P0B中,PO2+OB2=1+4=5=PB2,故P010B;
21
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
又ADOB=O,AD,OBc面ABCD,故PO⊥面ABCD,又POC面PAD,故面PAD⊥面ABCD
变式2.(25-26高二下·河南新乡·期中.节选)如图,在四棱锥P-ABCD中,△PAD为正三角形,
∠ADC=120°,AD=DC=2,PC=V10.
D
A
B
(1)证明:平面PAD⊥平面ABCD;
【答案】(1)证明见解析
【详解】(I)如图:取AD的中点E,连接PE,EC
D
C
y
因为AD=2,所以DE=1,在△DEC中,∠ADC=120°,DC=2.
由余弦定理得CE=VCD2+DE2-2CD·DE·cosl20=V4+1+2×2x1x
因为△PAD为等边三角形,所以PE=√5,
在△PEC中,PC=V10,则PE2+CE2=PC2,所以PE⊥CE,
因为PE⊥AD,ADOCE=E,AD,CEc平面ABCD,所以PE⊥平面ABCD,
因为PEC平面PAD,所以平面PAD⊥平面ABCD;
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期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
考点八
面面垂直的性质
例1.(2026河南安阳·模拟预测节选)如图,在三棱柱ABC-A,B,C,中,平面A,AC⊥平面A,B,C,A,C,⊥A,B,
AC=23.AB=AA=2,CAB=,
6
A
C
B
B
(I)证明:AB⊥平面ABC;
【答案】(1)证明见解析
【详解】(1)证明:因为AB=AA,所以四边形ABB,A,是菱形,所以AB⊥AB,
又A,C⊥A,B,且A,C,/IAC,
所以AC⊥AB,
因为AC∩AB,=A,ACc平面AB,C,AB,C平面ABC,
所以AB⊥平面AB,C;
例2.(2026河南郑州·二模·节选)如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,平面PAC⊥平面
PBD,AB=AP=√3,AD=1,四棱锥P-ABCD的体积为2.
D
B
(I)求证:BD⊥PC;
【答案】()证明见解析
【详解】(1)设AC∩BD=0,连接PO,过点C作CM⊥P0于点M
由平面PAC⊥平面PBD,PO=平面PAC∩平面PBD,CMc平面PAC,
故CM⊥平面PBD,又BDc平面PBD,故CM⊥BD,
由PA⊥底面ABCD,BDC平面ABCD,故PA⊥BD,
又CM∩PA≠O,CM、PAc平面PAC,故BD⊥平面PAC,
23
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
又PCc平面PAC,故BD⊥PC;
D
'M-
B
C
变式1.(25-26高二上广东广州月考节选)在三棱锥S-ABC中,平面SAC1平面ABC,AB⊥1BC,
AC=AS=SC=2BC,D,E分别为AB,AC的中点.
E
D
B
(1)证明:AB⊥平面SDE;
【答案】()证明见解析
【详解】(1):SC=AS,E为AC中点,
:SE⊥AC,又平面SAC⊥平面ABC,平面SAC∩平面ABC=AC,SEc平面SAC,
:SE⊥平面ABC,而ABC平面ABC,
:SE⊥AB,又D为AB的中点,
:DEIBC,又BC⊥AB,
:DE⊥AB.又DE∩SE=E,DE,SEC平面SDE,
:AB⊥平面SDE.
变式2.(2026山东枣庄二模·节选)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为2的正方形,平面PAD⊥
平面ABCD,PA=PD=√2,E为AD的中点,点F为线段BC上的动点.
D
B
(1)求证:平面PAD⊥平面PCD;
【答案】(1)证明见解析
24
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
【详解】(1)因为PA=PD,E为AD的中点,
所以PE⊥AD,
又平面PAD⊥平面ABCD,AD是交线,PEC平面PAD,
所以PE⊥平面ABCD,
因为CDc平面ABCD,
所以PE⊥CD,
又CD⊥AD,PE∩AD=E,PE,ADC平面PAD,
所以CD⊥平面PAD,
因为CDc平面PCD,
所以平面PAD⊥平面PCD
25期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
考点目录
线面平行的判定
线面平行的性质
面面平行的判定
面面平行的性质
线面垂直的判定
线面垂直的性质
面面垂直的判定
面面垂直的性质
考点一
线面平行的判定
例1.(2026·江苏·模拟预测节选)如图,已知四棱锥P-ABCD的底面ABCD是边长为2的菱形,PA=2,PA⊥平
面ABCD,M是AD的中点,N是PC的中点.
P
A
M
D
B
(I)求证:MN//平面PAB;
例2.(25-26高一下·浙江·期中.节选)己知四棱锥P-ABCD,PC⊥平面ABCD,ABIICD,BC⊥AB,
PC=BC=CD=!AB=l,点E为PA中点.
E
........
B
(I)求证:DE∥平面PBC;
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
变式1.(25-26高三下·江西赣州期中.节选)如图,在四棱锥P-ABCD中,四边形ABCD为梯形,AD1IBC,
AB⊥AD,AACD是面积为V3的等边三角形
B
(I)己知E是PD的中点,证明:CE∥平面PAB
变式2.(25-26高一下·安徽阜阳期中.节选)如图,在四棱台ABCD-A,B,CD,中,DD,⊥平面ABCD,两底面均为
正方形,AB=6,D,D=5,A,B=2,点E在线段BD上,且DE=5EB.
D
A
D
B
(1)证明:D,E/平面A,BC.
2
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
考点二
线面平行的性质
例1.(25-26高一下·福建龙岩·期中.节选)如图,在正方体ABCD-A,B,C,D,中,E,F,P分别为棱DC,B,C,
AA的中点.
D
E
A
B
P
D
B
(I)求证:D,B,F,E四点共面.
(2)设平面A,BDn平面AB,CD=1,求证:BDIl.
例2.(25-26高一下·北京朝阳期中节选)如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD为矩形,
PA=AB=2,AD=23;点E在线段PD上,且PE=1.
D
E
A
B
(1)设平面PBC∩平面PAD=1,证明:BC11:
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
变式1.(24-25高二下·江苏宿迁期中.节选)在三棱台ABC-A,B,C,中,AC⊥CB,AC=CB=2CB,CD=DB,
AE=EB,CD=CD,CD⊥平面ABC.
A
B
D
(I)若平面DEB,∩平面A,C,B=MN,求证:DE/1MN;
变式2.(2026·青海西宁二模·节选)如图,在五面体ABCDEF中,平面ADE⊥平面ABCD,EF∥平面ABCD,
AD⊥DC,AADE为等边三角形,AB=4,CD=3,EF=AD=2.
E
A
(1)求证:AB/CD;
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
考点三
面面平行的判定
例1.(2026陕西西安模拟预测节选)如图,在四棱锥P-ABCD中,四边形ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E
,F,G分别是PD,AB,AC的中点.
E
D
(1)证明:平面EFG/平面PBC;
例2.(25-26高二下·江苏泰州·月考节选)如图,四边形ABCD是正方形,四边形AEPD是直角梯形且PD∥EA,
PD⊥CD,PD⊥AD,AD=PD=2EA=2,BP,BE,PC的中点分别为F,G,H
H
E
D
B
(I)求证:平面FGHI/平面ADPE;
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
变式1.(2026陕西咸阳二模.节选)如图1,在等腰梯形ABCD中,AB/CD,EF⊥AB,CF=EF=2DF=2,
AE=3,将四边形AEFD沿EF进行折叠,使AD到达A'D'位置,且平面A'D'FE⊥平面BCFE,连接AB,D'C(如
图2).
D
D F
D E
公
B A
B
图1
图2
(I)求证:平面A'EB/平面D'FC;
变式2.(25-26高三下·贵州铜仁月考节选)如图1,已知ABC的各边长均为4,点D,E,F分别为AB,BC,
AC的中点,现将△ADF,BDE,△CEF分别沿DF,DE,EF折起,使点A到点P的位置,点B到点Q的位
置,点C到点M的位置,且平面PDF⊥平面DEF,平面QDE⊥平面DEF,平面MEF⊥平面DEF,如图2.
D
B
图1
图2
(1)求证:平面PQMI平面DEF;
6
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
考点四
面面平行的性质
例1.(25-26高二下.上海·期中.节选)如图,己知在四棱柱ABCD-EFGH中,EA⊥平面ABCD,N、M分别是EF、
HD的中点
E
G
B
(I)求证:HN∥平面AFM:
例2.(2025·江苏南通·模拟预测节选)如图,己知圆台O,O2,AB,CD,EF均为母线,四边形ABCD为圆台的轴
截面,且BC=2AD=4,AE=√2.
01
B
02
C
(1)证明:AE11BF;
>
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
变式1.(25-26高二上北京·期中.节选)如图,在三棱柱ABC-A,B,C中,侧面AA,CC⊥底面ABC,D为AC中点,
过点A,B,D的平面与BC交于点E,AC=AA=2,∠AAC=60°,AB=BC=√2,
C
(1)求证:E为BC中点;
变式2.(2526高二下·天津河北·开学考试节选)如图,正方形ABCD,CB与平面ABNM垂直,点P为AD的中点,
AM1/BN,∠ABN=90°,AM=AB=LBN=2.
B
A
(I)证明:NC/平面AMD;
8
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
考点五
线面垂直的判定
例1.(25-26高一下·安徽阜阳期中节选)如图,在平行四边形ABCD中,AD=BD=2,AD⊥BD,BF为
△BCD的中线,将BCF沿BF折叠,使点C到点E的位置,连接AE,DE,CE,且CE=2.
E
D
B
(I)求证:EF⊥平面ABCD.
例2.(25-26高一下·浙江杭州期中)在正六棱柱ABCDEF-AB,CD,E,E中,AB=1,AA,=V5,O为下底面ABCDEF
的中心,M为侧棱DD,的中点
F
E
A
B
O.
B
(1)求证:MO//平面ABD,E,;
(2)证明:B,D⊥平面ABDE1
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
变式1.(24-25高二下·江苏宿迁·期中.节选)如图MA⊥平面ABC,BC⊥AC,F是线段BC上的动点,E是MC
的中点,己知AM=AC
M
B
(1)证明:AE⊥平面MBC;
变式2.(2026广东揭阳二模.节选)如图,三棱锥P-A0B中,P0⊥平面AOB,A0=0B,LAB0=30°,
AC=2BC=2P0=2.
C
(1)求证:A0⊥平面POC:
9
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
考点六
线面垂直的性质
例1.(25-26高二下…浙江期中.节选)如图所示,在正四棱锥S-ABCD中,SA=2,AB=√2,SP=2PD.
S
B
C
(1)证明:AC⊥SD;
例2.(2026陕西成阳·三模.节选)如图,在四棱锥S-ABCD中,AB⊥AD,ABIICD,AB=AS=AD=3,
SB=3V2,SD=35,CD=2.
B
(1)求证:AB1SD:
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
变式1.(2026·河南周口模拟预测节选)如图1,AC为半径为2的圆0的直径,点D,B为圆0上的两点,且
AD=2DC,AB=BC如图2,将圆O沿AC翻折,E为线段BD上的一点,连接OB,OD,OE,BD
D
D
B
图1
图2
(I)若BC⊥CD,E为BD的中点,证明:OE⊥BC;
变式2.(2026陕西成阳模拟预测节选)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形,PA1平面ABCD,
PA=AD,点E是棱PD上的一点(不同于端点),且AE⊥EC,
P
E
A
B
(I)求证:PE=ED;
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
考点七
面面垂直的判定
例1.(2026天津和平,二模.节选)如图,四棱台ABCD-AB,C,D,的上下底面均为正方形,且A4⊥底面ABCD,
AD=AA =2AD=6.
D
(1)求证:平面AABB,⊥平面A,ADD;
例2.(25-26高一下·浙江台州期中.节选)如图,圆柱OO,轴截面ABB,A,是边长为2的正方形,动点C在底面圆周
上
A
01
B
(1)求证:平面A,AC⊥平面BBC1:
13
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
变式1.(2026·云南昭通二模节选)如图,在四棱锥P-ABCD中,AD//BC,AB=BC=CD=AD=2,
2
PA=PB=PC=PD=5
(I)求证:平面ABCD⊥平面PAD;
变式2.(25-26高二下·河南新乡·期中.节选)如图,在四棱锥P-ABCD中,△PAD为正三角形,
∠ADC=120°,AD=DC=2,PC=V10.
D
D
---
A
B
(I)证明:平面PAD⊥平面ABCD;
14
期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
考点八
面面垂直的性质
例1.(2026河南安阳·模拟预测节选)如图,在三棱柱ABC-A,B,C,中,平面AAC⊥平面AB,C,A,C,⊥A,B,
AC=23.AB=AA=2,CAB=,
6
C
B
(1)证明:A,B⊥平面ABC;
例2.(2026河南郑州二模·节选)如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,平面PAC⊥平面
PBD,AB=AP=V3,AD=1,四棱锥P-ABCD的体积为2.
A
D
(I)求证:BD⊥PC:
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期中培优:空间位置关系8种高频考点专项训练
变式1.(25-26高二上·广东广州月考·节选)在三棱锥S-ABC中,平面SAC⊥平面ABC,AB⊥BC,
AC=AS=SC=2BC,D,E分别为AB,AC的中点.
D
(1)证明:AB⊥平面SDE;
变式2.(2026山东枣庄·二模·节选)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为2的正方形,平面PAD⊥
平面ABCD,PA=PD=√2,E为AD的中点,点F为线段BC上的动点.
D
E
A
(I)求证:平面PAD⊥平面PCD;
16