1、
线面平行证明的常用方法 张磊
立体几何在高考解答题中每年是必考内容,必有一个证明题;重点考察:平行与垂直(线线平行、线面平行、面面平行、线线垂直、线面垂直、面面垂直等),我们现在对线面平行这一方面作如下探讨:
方法一:中位线型:找平行线。
E
B
A
D
C
G
F
_
M
_
D
_
C
_
N
_
A
_
B
_
O
E
例1、如图⑴,在底面为平行四边形的四棱锥中,点是的中点.求证:平面.
P
E
D
C
B
O
A
分析:
如图⑴ 如图⑵ 如图
2、⑶
方法二:构造平行四边形,找平行线
例2、如图⑵, 平行四边形ABCD和梯形BEFC所在平面相交,BE//CF,求证:AE//平面DCF.
分析:过点E作EG//AD交FC于G, DG就是平面AEGD
与平面DCF的交线,那么只要证明AE//DG即可。
方法三:作辅助面使两个平面是平行, 即:作平行平面,使得过所证直线作与已知平面平行的平面
例3、如图⑷,在四棱锥中,底面为菱形, 为的中点,为的中点,证明:直线
分析::取OB中点E,连接ME,NE,只需证平面MEN平面OCD。
方法四:利用平行线分线段成比例定理的逆定理证线线平行。
F
y
C
B
E
D
3、A
S
z
例4、已知正方形ABCD和正方形ABEF所在的平面相交于AB,点M,N分别在AC和BF上,且AM=FN.
求证:MN‖平面BCE.
A
B
C
D
E
F
N
M
如图⑷ 如图⑸ 如图⑹
例5.如图⑸,已知三棱锥P—ABC,A′,B′,C′是△PBC,△PCA,△PAB的重心.
(1)求证:A′B′∥面ABC;
(2)求S△A′B′C′:S△ABC .
方法五:(向量法)所证直线与已知平面的法向量垂直,关键:建立空间坐标系(或找空间一组基底)及平面的法向量。
例6、如图⑹,在四棱锥中,底面为正方形,
侧棱底面分别为的中点.证明平面;
分析:因为侧棱底面ABCD,底面ABCD是正方形,所以很容易建立空间直角坐标系及相应的点的坐标。
证明:如图,建立空间直角坐标系.
设,则
,
.
因为y轴垂直与平面SAD,故可设平面的法向
量为=(0,1,0)
则:=0
因此
所以平面.