本题导读

考查立体几何。(1) (菱形对角线)且 ,得 平面 ,从而面面垂直;(2) 。

📌【题干】

Question

(2010年辽宁卷(文)) 如图,棱柱 的侧面 是菱形,.

(1) 证明:平面 平面 ;

(2) 设 是 上的点,且 平面 ,求 的值.

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 菱形 的对角线 ;又 。
  2. 平面 (两条相交直线 与 )。
  3. 平面 ,故平面 平面 。
  4. 设 ,则平面 平面 ;由线面平行性质 , 是 中点,故 是 中点。

✅【答案】

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(1) 见解析

(2)

✍【详细解析】

Abstract

(1) 因为侧面 是菱形, 所以其对角线互相垂直:。 又由题设 。 与 是平面 内两条相交直线, 故 平面 。 而 平面 , 所以平面 平面 。 (2) 设 (菱形对角线交点),则 是 的中点。 平面 与平面 都经过点 与点 , 故两平面的交线为 。 因为 平面 , 平面 , 由直线与平面平行的性质定理, 在 中, 是 的中点,, 由中位线定理, 是 的中点。 所以

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:面面垂直的判定与线面平行的性质

核心方法:菱形对角线垂直 题设垂直 线面垂直 面面垂直;交线 用中位线

避坑指南:判定线面垂直要两条相交直线: 与 必须说明相交;(2) 的关键是找出两平面交线 ,再套用线面平行性质定理,直接猜中点不给分。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:菱形(正方形)对角线互相垂直是立体几何的隐藏条件。

结论推广:线面平行性质定理:线平行于平面,则它平行于过它的平面与该平面的交线。

方法推广:中位线定理是由平行推比例的核心工具。

🔗【关联脉络】

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