一、平行的证明培优点十五平行垂直的证明例1:如图,在四棱锥中,底面是平行四边形,点在上,,.(1)证明:平面;(2)若是中点,点在上,平面,求线段的长.【答案】(1)证明见解析;(2).【解析】(1) 底面是平行四边形,∴, 平面,平面,∴平面.(2) 平面,设过且与平面平行的平面与交与点,二、垂直的证明与交于点,则,,又是平行四边形,,∴,∴平面,∴, 是中点,∴是中点, ,∴,∴.例2:如图,在直三棱柱中,,,点是与的交点,点在线段上,平面.(1)求证:;(2)求证:平面.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】(1)证明:连结, 平面平面,平面,∴. 为中点,∴为中点, ,∴,∴.由平面,平面,得.由、是平面内的两条相交直线,得平面,因为平面,故.(2)由(1)及条件知,,对点增分集训 平面,平面,∴. ,,平面,∴平面. 平面,∴, ,∴,∴四边形是正方形,∴, ,,平面,∴平面.一、选择题1.设,表示两个不同平面,表示一条直线,下列命题正确的是()A.若,,则B.若,,则C.若,,则D.若,,则【答案】D【解析】A选项,可能在平面内,故错误;B选项,如果平行与交线,而该两平面相交,故错误;C选项,可能在平面内,故错误;D选项,满足平面平行判定条件,故D正确.2.如图,三棱柱中,侧棱底面,底面三角形是正三角形,是中点,则下列叙述正确的是()A.与是异面直线B.平面C.,为异面直线,且D.平面【答案】C【解析】A不正确,因为与在同一侧面中,故不是异面直线;B不正确,由题意知,上底面是一个正三角形,故不可能存在平面;C正确,因为,为在两个平行平面中且不平行的两条直线,故它们是异面直线,因为是中点,所以,又,所以;D不正确,因为所在的底面与平面相交,将平面延伸可知与交线有公共点,故平面不正确;故选C.3.已知正方体中,,,分别是,,的中点,则下列说法错误的是()A.平面B.平面C.平面D.平面【答案】C【解析】作出图形如图所示,为底面对角线的交点,观察可知,,,,平面,平面,平面,所以选项A,B,D正确;因为,所以与平面相交,所以选项C错误,故选C.4.如图,在正四面体中,,,分别是,,的中点,下面四个结论不成立的是()A.平面B.平面C.平面平面D.平面平面【答案】D【解析】因为,平面,平面,所以平面,A正确;易证平面,,所以平面,所以结论B,C都正确;点在平面内的射影为的中心,不在中位线上,故D错误.5.若平面平面,点,,,,则的充要条件是()A.B.C.与相交D.直线与直线共面【答案】D【解析】 平面平面,要使直线直线,则直线与直线是共面直线,∴,,,四点必须共面,即直线与直线共面.6.如图,在四棱锥中,与都是正三角形,平面平面,,则下列结论不一定成立的是()A.B.平面C.D.平面平面【答案】B【解析】取的中点为,连接,. 与都是正三角形,∴,.又 ,∴平面,∴,故A不符合题意. ,,且,∴平面,∴,故C不符合题意. 平面,平面,∴平面平面,故D不符合题意.∴故选B.二、填空题7.在正四棱柱中,为底面的中心,是的中点,在上,若存在实数使得时,平面平面,则.【答案】【解析】当为的中点,即时,平面平面.理由如下: 为的中点,为的中点,所以.因为,分别为,的中点,所以,∴平面,平面,又,所以平面平面.8.如图,为圆的直径,垂直于圆所在的平面,为圆上异于,的一点,,为的中点,,则下列说法错误的是.(1)平面平面(2)平面平面(3)平面平面(4)平面平面【答案】(3)【解析】因为垂直于圆所在的平面,所以,因为为圆的直径,所以,因为,所以平面,又平面,所以平面平面,故(1)正确;由平面平面,及,根据面面垂直的性质定理,即可得到平面,因为平面,所以平面平面,故(2)正确;由,为的中点,得到,又由平面,得到,,∴平面,进而得到平面平面,故(4)正确;若平面平面,而,可以得到平面,则,而,则,与矛盾,故(3)不正确.三、解答题9.如图,在直三棱柱中,已知,设的中点为,,,求证:(1)平面;(2)平面.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】(...