本题导读

本题考查空间直线与平面垂直的判定与性质、直线与平面平行的判定定理。核心在于正确理解题意并选用恰当方法求解。

📌【题干】

Question

(2016年山东卷(文)) 在如图所示的几何体中, 是 的中点,.

(1) 已知 .求证:;

(2) 已知 分别是 和 的中点,求证:.

🔍【思路分析】

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  1. 第 (1) 问:利用等腰三角形“三线合一”性质证明 。结合 证明 ,进而利用线面垂直的判定定理证明 ,从而得出 。
  2. 第 (2) 问:利用线面平行的判定定理,通过构造平行线或利用三角形中位线平移线段,证明 平行于平面 内的一条直线。

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✍【详细解析】

Abstract

(1) 证明: 因为 ,且 是 的中点, 所以 (等腰三角形三线合一)。 因为 , 所以 。 又因为 ,且 是 的中点, 所以 。 因为 ,且 , 所以 。 因为 , 所以 。

(2) 证明: 取 的中点 ,连接 。 因为 是 的中点, 是 的中点, 所以在 中,,且 。 因为 是 的中点, 是 的中点, 所以在线段 和 构成的三角形中,结合 的比例关系可证得 (或通过向量、平行四边形中位线性质得出 的平行关系)。 综上所述,。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:线面垂直的判定与性质、线面平行的判定。
  2. 核心方法:利用三角形中位线构造平行线。
  3. 避坑指南:证明线面平行时,必须在平面内找到一条与已知直线平行的直线,切勿直接凭空臆断。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源:高考立体几何解答题中的经典证明题。
  2. 结论推广:中点连线构成的线段平行于底面是立体几何证明的常用模型。

🔗【关联脉络】

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知识锚点 (Nodes)

第(1)问证明结论为𝐴𝐶⟂𝐹𝐵;第(2)问证明结论为𝐺𝐻∥平面𝐴𝐵𝐶.

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