本题导读

本题考查线面平行的判定定理。核心在于几何逻辑推导法、辅助线法(中位线)的灵活运用。

📌【题干】

Question

(2019年江苏卷)如图,在直三棱柱 中, 分别为 的中点,。

求证:(1) 平面 ;

(2)。

🔍【思路分析】

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  1. 第一问(证明线面平行):
  • 找线线平行:在平面 内找一条与 平行的直线。
  • 中位线转化:因为 是中点,所以 。
  • 棱柱性质:直棱柱中 ,从而得到 。
  • 结论:利用线面平行的判定定理得出结论。
  1. 第二问(证明线线垂直):
  • 目标转化:证明 ,通常转化为证明 平面 。
  • 寻找垂直线:
   - 由 $AB=BC$ 且 $E$ 为中点(等腰三角形底边中线),得 $BE \perp AC$。
   - 由直棱柱性质,侧棱 $CC_1 \perp$ 底面 $ABC$,而 $BE \subset$ 底面,故 $CC_1 \perp BE$。
  • 判定线面垂直:由于 ,判定出 平面 。
  • 得出结论:利用性质,垂直于平面的直线垂直于面内所有直线。

✅【答案】

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(1)证明见解析。

(2)证明见解析。

✍【详细解析】

Abstract

证明:

(1)证明:

因为 分别为 的中点,

所以 是 的中位线,故 。

在直三棱柱 中,,

所以 。

因为 平面 , 平面 ,

所以 平面 。

![](Pasted image 20260320090326.png)

(2)证明:

因为 , 为 的中点,

所以 。

因为三棱柱 是直棱柱,

所以 平面 。

因为 平面 ,所以 。

又因为 平面 , 平面 ,且 ,

所以 平面 。

因为 平面 ,

所以 。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 判定定理的三要素:证明线面平行时,必须强调“面外一条线”、“面内一条线”以及“两线平行”这三个条件,缺一不可。
  1. 直棱柱的隐含条件:直棱柱的侧棱垂直于底面,这是解答立体几何大题时最常用的垂直关系来源。
  1. 线面垂直是核心桥梁:证明两条异面直线垂直,绝大多数情况下都要通过“线面垂直”这一中介来完成转化。

📖【试题探源与推广】

Tip

在 Obsidian 笔记中,可以总结:

  • 线线平行 线面平行 面面平行。
  • 线线垂直 线面垂直 面面垂直。
  • 逆向思考:要证 ,先找一个包含 的平面 ,尝试证明 。

🔗【关联脉络】

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