1、微专题(二十五)立体几何证明问题中的转化思想例如图所示,M,N,K分别是正方体ABCDA1B1C1D1的棱AB,CD,C1D1的中点求证:(1)AN平面A1MK;(2)平面A1B1C平面A1MK.思维点拨(1)要证线面平行,需证线线平行(2)要证面面垂直,需证线面垂直,要证线面垂直,需证线线垂直证明:(1)如图所示,连接NK.在正方体ABCDA1B1C1D1中,四边形AA1D1D,DD1C1C都为正方形,AA1DD1,AA1DD1,C1D1CD,C1D1CD.N,K分别为CD,C1D1的中点,DND1K,DND1K,四边形DD1KN为平行四边形KNDD1,KNDD1,AA1KN,AA1KN.四
2、边形AA1KN为平行四边形ANA1K.A1K平面A1MK,AN平面A1MK,AN平面A1MK.(2)如图所示,连接BC1.在正方体ABCDA1B1C1D1中,ABC1D1,ABC1D1.M,K分别为AB,C1D1的中点,BMC1K,BMC1K.四边形BC1KM为平行四边形MKBC1.在正方体ABCDA1B1C1D1中A1B1平面BB1C1C,BC1平面BB1C1C,A1B1BC1.MKBC1,A1B1MK.四边形BB1C1C为正方形,BC1B1C.MKB1C.A1B1平面A1B1C,B1C平面A1B1C,A1B1B1CB1,MK平面A1B1C.又MK平面A1MK,平面A1B1C平面A1MK.名
3、师点评1线面平行、垂直关系的证明问题的指导思想是线线、线面、面面关系的相互转化,交替使用平行、垂直的判定定理和性质定理2线线关系是线面关系、面面关系的基础证明过程中要注意利用平面几何中的结论,如证明平行时常用的中位线、平行线分线段成比例;证明垂直时常用的等腰三角形的中线等3证明过程一定要严谨,使用定理时要对照条件、步骤书写要规范变式练2021合肥高三质检如图,在多面体ABCDPQ中,平面PAD平面ABCD,ABCDPQ,ABAD,PAD为正三角形,O为AD的中点,且ADAB2,CDPQ1.(1)求证:平面POB平面PAC;(2)求多面体ABCDPQ的体积微专题(二十五)变式练解析:(1)证明:由条件可知,RtADCRtBAO,DACABO,DACAOBABOAOB90,ACBO.PAPD,且O为AD的中点,POAD.平面PAD平面ABCD,平面PAD平面ABCDAD,POAD,PO平面PAD,PO平面ABCD.AC平面ABCD,POAC.又BOPOO,AC平面POB.AC平面PAC,平面POB平面PAC.(2)取AB的中点为E,连接CE,QE.由(1)可知,PO平面ABCD.AB平面ABCD,POAB.又ABAD,POADO,AB平面PAD.V多面体ABCDPQV三棱柱PADQECV三棱锥QCEBSPADAESCEBPO22112.