本题导读

本题考查直线与平面平行的判定、平面与平面垂直的判定。核心在于正确理解题意并选用恰当方法求解。

📌【题干】

Question

(2016年江苏卷) 如图,在直三棱柱 中,, 分别为 , 的中点,点 在侧棱 上,且 ,. 求证:

(1)直线 平面 ;

(2)平面 平面 .

🔍【思路分析】

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  1. 第一问:证明线面平行
  • 寻找线线平行:在 中, 是中点,则 是中位线,有 。
  • 平移转化:利用直三棱柱的性质,。
  • 判定定理:根据“线线平行则线面平行”得出结论。
  1. 第二问:证明面面垂直
  • 核心目标:找到一条直线垂直于另一个平面。已知 ,若能证出 平面 即可。
  • 线面垂直转化:由 及已知垂直关系证明 侧面 ,从而得到 。
  • 判定定理:由线面垂直推导面面垂直。

✅【答案】

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因此𝐵1𝐷⟂平面𝐴1𝐶1𝐹

✍【详细解析】

Abstract

证明: (1) 因为 分别为 的中点, 所以 。 在直三棱柱 中,, 所以 。 又因为 平面 , 平面 , 所以 平面 。

(2) 因为 是直三棱柱, 所以 平面 。 又 平面 , 所以 。 已知 ,且 , 所以 平面 。 由(1)知 , 所以 平面 。 因为 平面 , 所以 。 又已知 ,,且 平面 , 所以 平面 。 因为 平面 , 所以平面 平面 。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 平行关系的“链式”转化:本题体现了“线线 线面”的转化。
  • 垂直证明的“降维”思想:证明面面垂直通常需要转化为证明线面垂直,再转化为线线垂直。
  • 直三棱柱的隐藏条件:侧棱垂直于底面,这一条件是证明第(2)问中线面垂直的重要前提。

📖【试题探源与推广】

Tip

  • 数形结合:
    • 向量法验证: 对于此类垂直平行题目,在高考中也可以建立空间直角坐标系,利用法向量的数量积为 0 来验证面面垂直,这在某些点坐标容易确定的情况下是非常稳妥的备选方案。

🔗【关联脉络】

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