内容正文:
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衡水独家秘籍之
2019
高中期末复习
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专题七 辅助线,辅助面,证明平行巧转换
【方法综述】
空间几何平面化中所体现的核心素养是,以学习的线面平行为基础,将线面问题经过严密的逻辑推理,转化为线线平行的问题,从而实现了空间问题平面化的想法.
在证明线与线、线与面、面与面的平行关系时,从“看到结论想判定定理,看到条件想性质定理”来分析题意和寻求证明思路,往往要根据定理的条件,通过构造辅助线或辅助面来实施转化、解决问题.下面举例说明添加辅助线(面)的妙用.
1.作辅助线来解题
例1.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是棱BC,C1D1的中点,求证:EF∥平面BB1D1D.
证明:如图,取D1B1的中点O,连接OF,OB.
因为OF∥B1C1且OF=B1C1,BE∥B1C1且BE=B1C1,
所以OF∥BE,且OF=BE,
即四边形OFEB为平行四边形.所以EF∥BO.
又EF⊄平面BB1D1D,BO⊂平面BB1D1D,
所以EF∥平面BB1D1D.
点评: 将空间问题转化为平面问题,是解决立体几何问题的重要策略,关键是选择或添加适当的直线.而本题通过巧作平行线,利用“有困难,找中点”来证明线面平行是最有效的方法之一.
2.作辅助面来解题
例2.如图所示,在棱长为1的正方体ABCD-
A1B1C1D1中,点E,F分别是棱BC,CC1的中
点,P是侧面BCC1B1内一点,若A1P∥平面AEF,则线段A1P长度的取值范围是( )
解:选B.取B1C1的中点M,BB1的中点N,连接A1M,A1N,MN,
可以证明平面A1MN∥平面AEF,所以点P位于线段MN上.
因为
MN=
所以当点P位于M,N点时,A1P最大,当P位于MN中点O时,
A1P最小,此时A1O=所以 ≤|A1P|
≤所以线段A1P长度的取值范围是
点评: 使用线面平行的性质定理,需要找出或作出过已知直线且与已知平面相交的平面,以便使用性质定理,因此常作辅助面.
3.同时作辅助线与辅助面来解题
例3.如图,已知平面α∥平面β,AB,CD是夹在这两个平面之间的线段,且AE=EB,CG=GD,AB与CD不平行,求证:EG∥平面α,EG∥平面β.
分析 有些综合性的题目需要同时作出辅助线与辅助面,通过面面之间的关系来解题.题目条件中出现了两个
中点,一般可直接取某线