1、(二)立体几何1(2015江苏)如图,在直三棱柱ABCA1B1C1中,已知ACBC,BCCC1.设AB1的中点为D,B1CBC1E.求证:(1)DE平面AA1C1C;(2)BC1AB1.证明(1)由题意知,E为B1C的中点,又D为AB1的中点,因此DEAC.又因为DE平面AA1C1C,AC平面AA1C1C,所以DE平面AA1C1C.(2)因为棱柱ABCA1B1C1是直三棱柱,所以CC1平面ABC.因为AC平面ABC,所以ACCC1.又因为ACBC,CC1平面BCC1B1,BC平面BCC1B1,BCCC1C,所以AC平面BCC1B1.又因为BC1平面BCC1B1,所以BC1AC.因为BCCC1,
2、所以矩形BCC1B1是正方形,因此BC1B1C.因为AC平面B1AC,B1C平面B1AC,ACB1CC,所以BC1平面B1AC.又因为AB1平面B1AC,所以BC1AB1.2如图,在几何体ABCDE中,ABAD2,ABAD,AE平面ABD,M为线段BD的中点,MCAE,且AEMC.(1)求证:平面BCD平面CDE;(2)若N为线段DE的中点,求证:平面AMN平面BEC.证明(1)ABAD2,ABAD,M为线段BD的中点,AMBD,AMBD.AE平面ABD,MCAE,MC平面ABD.AM平面ABD,BD平面ABD.MCAM,MCBD.又MCBDM,AM平面CBD.又AEMC,四边形AMCE为平行
3、四边形,ECAM,EC平面CBD,EC平面CDE,平面BCD平面CDE.(2)M为BD的中点,N为DE的中点,MNBE.由(1)知ECAM且AMMNM,BEECE,平面AMN平面BEC.3.如图所示,已知三棱锥ABPC中,APPC,ACBC,M为AB的中点,D为PB的中点,且PMB为正三角形(1)求证:MD平面APC;(2)求证:平面ABC平面APC;(3)若BC4,AB20,求三棱锥DBCM的体积(1)证明由已知,得MD是ABP的中位线,所以MDAP.又MD平面APC,AP平面APC,故MD平面APC.(2)证明因为PMB为正三角形,D为PB的中点,所以MDPB.所以APPB.又APPC,P
4、BPCP,所以AP平面PBC.因为BC平面PBC,所以APBC.又BCAC,ACAPA,所以BC平面APC.因为BC平面ABC,所以平面ABC平面APC.(3)解由题意,可知MD平面PBC,所以MD是三棱锥DBCM的一条高,在RtABC中,AB20,BC4,则CMAB10,又在正三角形PMB中,DM5,所以DC5,所以cosDBC,则SBCDBDBCsinDBC542,所以VDBCMVMDBCSBCDMD2510.4.如图,四边形ABCD为矩形,DA平面ABE,AEEBBC2,BF平面ACE于点F,且点F在CE上(1)求证:AEBE;(2)求三棱锥DAEC的体积;(3)设点M在线段AB上,且满
5、足AM2MB,试在线段CE上确定一点N,使得MN平面ADE.(1)证明由AD平面ABE及ADBC,知BC平面ABE,AEBC.BF平面ACE,BFAE.又BCBFB,AE平面BCE.又BE平面BCE,AEBE.(2)解在ABE中,过点E作EHAB于点H,则EH平面ACD.由已知及(1)得EHAB,SADC2.故VDAECVEADC2.(3)解在ABE中,过点M作MGAE交BE于点G.在BEC中,过点G作GNBC交EC于点N,连接MN,则,得CNCE.MGAE,MG平面ADE,AE平面ADE,MG平面ADE.由GNBC,BCAD,知GNAD.而AD平面ADE,GN平面ADE,GN平面ADE.又M
6、GGNG,平面MNG平面ADE.又MN平面MGN,则MN平面ADE.当点N为线段CE上靠近点C的一个三等分点时,MN平面ADE.5(2016北京)如图,在四棱锥PABCD中,PC平面ABCD,ABDC,DCAC.(1)求证:DC平面PAC;(2)求证:平面PAB平面PAC;(3)设点E为AB的中点,在棱PB上是否存在点F,使得PA平面CEF?说明理由(1)证明PC平面ABCD,DC平面ABCD,PCDC.又ACDC,PCACC,PC平面PAC,AC平面PAC,DC平面PAC.(2)证明ABCD,CD平面PAC,AB平面PAC,又AB平面PAB,平面PAB平面PAC.(3)解棱PB上存在点F,使得PA平面CEF.证明如下:取PB的中点F,连接EF,CE,CF.又E为AB的中点,EF为PAB的中位线,EFPA.又PA平面CEF,EF平面CEF,PA平面CEF.