本题导读

本题考查直线与平面平行的判定,以及平面与平面垂直的判定与性质。

📌【题干】

Question

(2011年江苏卷) 如图,在四棱锥 中,平面 平面 ,,,, 分别是 , 的中点.求证:

(1) 直线 平面 ;

(2) 平面 平面 .

🔍【思路分析】

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  1. 步骤1:(1) 中位线得
  2. 步骤2:再线面平行
  3. 步骤3:(2) 正三角形三线合一得
  4. 步骤4:再面面垂直性质与判定

✅【答案】

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✍【详细解析】

Abstract

(1)在 中,, 分别是 , 的中点,所以 是 的中位线,故 。

又 平面 , 平面 ,所以直线 平面 。

(2)在 中,,,所以 是等边三角形。

又 是 的中点,所以 。

因为平面 平面 ,平面 平面 , 平面 ,,由面面垂直的性质定理, 平面 。

又 平面 ,由面面垂直的判定定理,平面 平面 。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:线面平行的判定定理;面面垂直的性质定理;面面垂直的判定定理

核心方法:两步转化:线线平行 → 线面平行;线线垂直 → 线面垂直 → 面面垂直

避坑指南:证线面平行必须写全”线在面外”与”线在面内”两个条件,漏写会失步骤分;用面面垂直的性质定理时必须指明交线 与直线所在的平面。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:空间位置关系证明题,与 2012 年江苏卷第 16 题、2013 年江苏卷第 16 题、2014 年江苏卷第 16 题同族。

结论推广:若平面 平面 ,,则 内与 垂直的直线必垂直于 (等腰或正多边形的中线常充当这条垂线)。

方法推广:立体几何证明题先在草图中标出中点、等腰等结构特征,再按”线线 → 线面 → 面面”的升降级链条书写,每个定理的三个条件逐一落实。

🔗【关联脉络】

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