1、考点2 面面垂直的判定与性质(2018江苏卷)如图,在平行六面体ABCDA1B1C1D1中,AA1AB,AB1B1C1.求证:(1)AB平面A1B1C;(2)平面ABB1A1平面A1BC【解析】证明(1)在平行六面体ABCDA1B1C1D1中,ABA1B1.因为AB平面A1B1C,A1B1平面A1B1C,所以AB平面A1B1C(2)在平行六面体ABCDA1B1C1D1中,四边形ABB1A1为平行四边形又因为AA1AB,所以四边形ABB1A1为菱形,因此AB1A1B又因为AB1B1C1,BCB1C1,所以AB1BC又因为A1BBCB,A1B,BC平面A1BC,所以AB1平面A1BC因为AB1平面
2、ABB1A1,所以平面ABB1A1平面A1BC【答案】见解析(2018全国卷(文)如图,矩形ABCD所在平面与半圆弧CD所在平面垂直,M是CD上异于C,D的点(1)证明:平面AMD平面BMC(2)在线段AM上是否存在点P,使得MC平面PBD?说明理由【解析】(1)证明由题设知,平面CMD平面ABCD,交线为CD因为BCCD,BC平面ABCD,所以BC平面CMD,又DM平面CMD,故BCDM.因为M为CD上异于C,D的点,且DC为直径,所以DMCM.又BCCMC,BC,CM平面BMC,所以DM平面BMC又DM平面AMD,故平面AMD平面BMC(2)当P为AM的中点时,MC平面PBD证明如下:连接
3、AC,BD,交于点O.因为ABCD为矩形,所以O为AC中点连接OP,因为P为AM中点,所以MCOP.又MC平面PBD,OP平面PBD,所以MC平面PBD【答案】见解析(2018全国卷(文)如图,在平行四边形ABCM中,ABAC3,ACM90.以AC为折痕将ACM折起,使点M到达点D的位置,且ABDA(1)证明:平面ACD平面ABC;(2)Q为线段AD上一点,P为线段BC上一点,且BPDQ23DA,求三棱锥QABP的体积【解析】(1)证明由已知可得,BAC90,即BAAC又BAAD,ACADA,AD,AC平面ACD,所以AB平面ACD又AB平面ABC,所以平面ACD平面ABC(2)由已知可得,D
4、CCMAB3,DA32.又BPDQ23DA,所以BP22.如图,过点Q作QEAC,垂足为E,则QEDC且QE13DC由(1)知平面ACD平面ABC,又平面ACD平面ABCAC,CDAC,CD平面ACD,所以DC平面ABC,所以QE平面ABC,QE1.因此,三棱锥QABP的体积VQABP13SABPQE1312322sin 4511.【答案】见解析(2018北京卷(文)如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD为矩形,平面PAD平面ABCD,PAPD,PAPD,E,F分别为AD,PB的中点(1)求证:PEBC;(2)求证:平面PAB平面PCD;(3)求证:EF平面PCD【解析】证明(1)因为PAP
5、D,E为AD的中点,所以PEAD因为底面ABCD为矩形,所以BCAD,所以PEBC(2)因为底面ABCD为矩形,所以ABAD又因为平面PAD平面ABCD,平面PAD平面ABCDAD,AB平面ABCD,所以AB平面PAD,又PD平面PAD,所以ABPD又因为PAPD,PAABA,PA,AB平面PAB,所以PD平面PAB又PD平面PCD,所以平面PAB平面PCD(3)如图,取PC的中点G,连接FG,DG.因为F,G分别为PB,PC的中点,所以FGBC,FG12BC,因为四边形ABCD为矩形,且E为AD的中点,所以DEBC,DE12BC所以DEFG,DEFG.所以四边形DEFG为平行四边形,所以EFDG.又因为EF平面PCD,DG平面PCD,所以EF平面PCD【答案】见解析