巧用平面几何知识找中点证明线面平行
2018-11-06苏保明
苏保明



证明线面平行是高考命题的重要内容之一,也是常考不衰的重要题型,深受命题专家的青睐,其原因是此类题错综复杂,能很好地考查考生的思维水平.本文根据初高中几何连接点的内在联系,从以下四个方面找线段的中点,进而顺利证明线面平行.
方法一:利用“对角线互相平分”找中点
例1 如图l,底面是正三角形的直三棱柱ABC-A1B1C1中,D是BC的中点,AA1=AB=2.
(Ⅰ)证明:A1C∥平面AB1D.
(Ⅱ)(略)
(Ⅰ)证明:如图2,连接A1B,交AB1于点O,连接OD.
由于ABC-A1B1C1是直三棱柱,所以四边形A1B1BA是矩形.故A1O=OB(此结论用到了初中数学知识,即“矩形对角线互相平分”).
由于BD=DC,所以OD是△A1BC的中位线,可知OD//A1C.又OD 平面AB1D,A1C 平面AB1D,所以A1C∥平面AB1D.
小结 由于涉及矩形A1B1BA的对角线AB1,联想到矩形A1B1BA的另一条对角线A1B,所以连接A1B,这样就可构造三角形的中位线,找到线线平行,从而顺利地证明线面平行.
值得注意的是,凡是涉及平行四边形、矩形、菱形、正方形的一条对角线,往往需要连接另一条对角线,这样可根据对角线互相平分找到边的中点.
方法二:利用“等腰三角形三线合一”找中点
例2 如图3,直三棱柱ABC-A1B1C1的底面是边长为a的正三角形,点M在边BC上,△AMC1是以M为直角顶点的等腰直角三角形.
(Ⅰ)证明:直线A1B∥平面AMC1.
(Ⅱ)(略)
(Ⅰ)证明:如图4,连接A1C,交AC1于点N,连接MN.
由于ABC-A1B1C1是直三棱柱,所以CC1⊥平面ABC,四边形A1C1CA是矩形.又AM 平面ABC,所以CC1⊥AM.由于AM⊥MC1,CC1 MC1=C1,CC1 平面BB1C1C,MC1 平面BB1C1C,所以AM⊥平面BB1C1C.又BC 平面BB1C1C,所以AM⊥BC.在△ABC中,由AB=AC,AM⊥BC,可知BM=MC(此结论用到了初中数学知识,即“等腰三角形三线合一”).
由于点N是矩形A1C1CA的两条对角线的交点,所以A1N=NC,则MN是△A1BC的中位线,MN∥A1B.又MN 平面AMC1,A1B 平面AMC1,所以A1B∥平面AMC1.
小……
