1、中档大题规范练2立体几何1如图,三棱柱ABCA1B1C1的侧面AA1C1C是矩形,侧面AA1C1C侧面AA1B1B,且AB4AA14,BAA160,D是AB的中点(1)求证:AC1平面CDB1;(2)求证:DA1平面AA1C1C.证明(1)连接A1C交AC1于F,取B1C中点E,连接DE,EF. 四边形AA1C1C是矩形,F是A1C的中点,EFA1B1,EFA1B1,四边形ABB1A1是平行四边形,D是AB的中点,ADA1B1,ADA1B1,四边形ADEF是平行四边形,AFDE,即AC1DE.又DE平面CDB1,AC1平面CDB1,AC1平面CDB1.(2)AB4AA14,D是AB的中点,AA
2、11,AD2,BAA160,A1D.AAA1D2AD2,A1DAA1,侧面AA1C1C侧面AA1B1B,侧面AA1C1C侧面AA1B1BAA1,ACAA1,AC平面AA1C1C,AC平面AA1B1B,A1D平面AA1B1B,ACA1D,又AA1平面AA1C1C,AC平面AA1C1C,ACAA1A,DA1平面AA1C1C.2如图,已知四棱锥PABCD的底面ABCD是平行四边形,PA平面ABCD,M是AD的中点,N是PC的中点(1)求证:MN平面PAB;(2)若平面PMC平面PAD,求证:CMAD.证明(1)取PB中点E,连接EA,EN,PBC中,ENBC且ENBC.又AMAD,ADBC,ADBC
3、,得ENAM,ENAM,四边形ENMA是平行四边形得MNAE,MN平面PAB,AE平面PAB,MN平面PAB.(2)过点A作PM的垂线,垂足为H.平面PMC平面PAD,平面PMC平面PADPM,AHPM,AH平面PAD,AH平面PMC,又CM平面PMC,AHCM.PA平面ABCD,CM平面ABCD,PACM.PAAHA,PA,AH平面PAD,CM平面PAD.AD平面PAD,CMAD.3如图,四棱锥ABCDE中,ABC是正三角形,四边形BCDE是矩形,且平面ABC平面BCDE,AB2,AD4. (1)若点G是AE的中点,求证:AC平面BDG;(2)若F是线段AB的中点,求三棱锥BEFC的体积(1
4、)证明设CEBDO,连接OG,由三角形的中位线定理可得:OGAC, AC平面BDG,OG平面BDG,AC平面BDG.(2)解平面ABC平面BCDE,DCBC,DC平面ABC,DCAC,DC2,又F是AB的中点,ABC是正三角形,CFAB,SBCFBFCF,又平面ABC平面BCDE,EBBC,EB平面BCF,VBEFCVEBCFSBCFEB1.4如图所示,四棱锥PABCD中,底面ABCD是边长为2的正方形,侧棱PA底面ABCD,且PA2,Q是PA的中点(1)证明:PC平面BDQ;(2)求三棱锥QBAD的体积(1)证明连接AC,交BD于O,连接OQ.因为底面ABCD为正方形, 所以O为AC的中点又
5、因为Q是PA的中点,所以OQPC,因为OQ平面BDQ,PC平面BDQ,所以PC平面BDQ.(2)解因为侧棱PA底面ABCD,所以三棱锥QBAD的高为QAPA21,而底面积为SBAD222,所以VQBADSBADQA21.5如图,在四棱锥PABCD中,PD平面ABCD,底面ABCD是菱形,BAD60,AB2,PD,O为AC与BD的交点,E为棱PB上一点 (1)证明:平面EAC平面PBD;(2)若PD平面EAC,求三棱锥PEAD的体积(1)证明PD平面ABCD,AC平面ABCD,ACPD.四边形ABCD是菱形,ACBD,又PDBDD,AC平面PBD.而AC平面EAC,平面EAC平面PBD.(2)解PD平面EAC,平面EAC平面PBDOE,PDOE,O是BD中点,E是PB中点取AD中点H,连接BH,四边形ABCD是菱形,BAD60,BHAD,又BHPD,ADPDD,BH平面PAD,BHAB.VPEADVEPADVBPADSPADBH2.