高三数学立体几何中的证明人教实验版(A)【本讲教育信息】一.教学内容:立体几何中的证明二.重点、难点:1.平面几何中的一些结论(1)中点,中位线(2)平行四边形(3)等腰三角形,中点(4)勾股定理(5)菱形,矩形2.立体几何中的定义,判定定理,性质定理3.立体几何中的精典的结论(见例1)【典型例题】[例1]以下结论中正确的作“√”,不正确的画“×”(1)①balbla//////②baba//////③//////alla④//////aa⑤//////ll⑥//////(2)①balbla//②baba//③//alla④//aa⑤//ll⑥//(3)①balbla//②baba//③alla//④aa//用心爱心专心⑤alal//⑥aa//⑦ll//⑧//答案:(1)①⑥√;②③④⑤×(2)②⑥√;①③④⑤×(3)①②④⑤⑦⑧√;③⑥×[例2]异面直线ba,,aCBA,,,bFED,,,AD,DB,BE,EC,CF中点依次为M、N、P、Q、R,求证:M、N、P、Q、R五点共面。证明:如图PQMNaPQaMN//////∴MN、PQ确定平面同理NP//QR,确定平面∴,有三个公共点,N、P、QN、P、Q不共线确定唯一一个平面∴,重合∴M、N、P、Q、R共面推广:连接异面直线ba,所有线段中点共面[例3]如图正方形ABCD,ABEF,M∈AC,N∈BF,且AM=FN,求证:MN//面BCE。用心爱心专心证明:证法一:过M作MP/AB交BC于P,过N作NQ//AB交BE于Q,连PQNQMPBFACBNCMBFBNABNQABQNACCMABMPABMP//////MPQNMNPQ////MN面BCE证法二:过M作MH//BC交AB于H,过N作BEHN//,交AB于H∴HHHAAHBFNFABHAACAMABAH,重合 BCEMNMHNMNBCEMHNBCENHBCEMH面面面面面面////////[例4]三棱柱ABC—A1B1C1中,D、E为AB、A1C1中点,求证:(1)DE//面BCC1B1;(2)AC1//平面B1CD。证明:(1)F为A1B1中点11111111111////////////BBCCDEBBCCDEFBBCCFDBBFDBBCCEFCBEF面面面面面用心爱心专心DBEHABBDBAEHCBH//21//21//1111中点为或DBHEED//BHDE//面BCC1B1(2)MCBBC11D、M中点DM//AC1AC1//面CDB1[例5]如图,正方体ABCD—A1B1C1D1中,侧面对角线AB1,BC1上分别有两点E,F,且B1E=C1F,求证:EF//平面ABCD。分析:用线面平行的判定定理来证,或用面面平行的性质定理来证。证明:证法一:分别过E,F作EM⊥AB于M,FN⊥BC于N,连结MN BB1⊥平面ABCD∴BB1⊥AB,BB1⊥BC∴EM//BB1,FN//BB1∴EM//FN又B1E=C1F∴EM=FN故四边形MNFE是∴EF//MN又MN在平面ABCD中,∴EF//平面ABCD证法二:过E作EG//AB交BB1于G,连结GF,则BBGBABEB1111用心爱心专心 B1E=C1F,B1A=C1B∴BBGBBCFC1111∴FG//B1C1//BC又EG∩FG=G,AB∩BC=B∴平面EFG//平面ABCD,而EF平面EFG∴EF//平面ABCD[例6]平面//平面,A,C,B,D,AB=a是,的公垂线,CD是斜线,若AC=BD=b,CD=c,M,N分别是AB和CD的中点。(1)求证:MN//平面;(2)求MN的长。解析:(1)证明:如图,连结AD,取AD的中点P,连结PM,PN,在△ABD中,M是AB的中点。∴PM//BD,BD平面∴PM//,同理PN//,//∴PN//,PM,PN是两相交直线∴平面PMN//平面,MN平面PMN∴MN//平面(2)连结MC,MD,在△MAC和△MBD中,AB是AC,BD的公垂线∴∠MAC=∠MBD=90°M是AB的中点,MA=MB,AC=BD∴△MAC≌△MBD,于是MC=MD,N是CD的中点∴MN⊥CD∴在△MBD中,MB=a21,BD=b∴MD=2241ab在MNDRt中,ND=c21∴222222224214141cabcabNDMDMN[例7]已知平面PAB⊥平面ABC,平面PAC⊥平面ABC,AE⊥平面PBC,E为垂足。用心爱心专心(1)求证:PA⊥平面ABC;(2)当E为△PBC的垂心时,求证:△ABC是直角三角形。证明:(1)如图,在平面ABC内取一点D,作DF⊥AC于F,平面PAC...