如图,三棱台 $DEF-ABC$ 中,$AB=2DE$,$G$,$H$ 分别为 $AC$,$BC$ 的中点.
【难度】
【出处】
2015年高考山东卷(文)
【标注】
  1. 求证:$BD \parallel 平面 FGH$;
    标注
    答案
    解析
    本小问属于线面平行的证明问题,证明线面平行可以通过构造平行四边形,中位线或者面面平行来证明,过程中的法一是构造平行四边形证明线面平行,法二是构造平面通过面面平行证明线面平行.证法一:
    如图,连接 $DG$,$CD$,设 $CD\cap GF=O$,连接 $OH$.在三梭台 $DEF-ABC$ 中,$AB=2DE$,$G$ 为 $AC$ 的中点,可得 $DF \parallel GC$,$DF=GC$,
    所以四边形 $DFCG$ 为平行四边形,则 $O$ 为 $CD$ 的中点.
    又 $H$ 为 $BC$ 的中点,
    所以 $OH \parallel BD$.
    又 $OH\subset 平面FGH$,$BD\not\subset 平面FGH$,
    所以 $BD \parallel 平面FGH$.
    证法二:
    在三棱台 $DEF-ABC$ 中,由 $BC=2EF$,$H$ 为 $BC$ 的中点,
    可得 $BH \parallel EF$,$BH=EF$,
    所以四边形 $BHFE$ 为平行四边形,可得 $BE \parallel HF$.
    在 $\triangle ABC$ 中,$G$ 为 $AC$ 的中点,$H$ 为 $BC$ 的中点,
    所以 $GH \parallel AB$.
    又 $GH\cap HF=H$,
    所以 $平面FGH \parallel 平面ABED$.
    因为 $BD\subset 平面ABED$,
    所以 $BD \parallel 平面FGH$.
  2. 若 $CF\perp BC$,$AB\perp BC$,求证:$平面 BCD\perp 平面EGH$.
    标注
    答案
    解析
    本小问是属于面面垂直的证明问题,证明面面垂直主要是通过线面垂直来证明.如图,连接 $HE$.因为 $G$,$H$ 分别为 $AC$,$BC$ 的中点,
    所以 $GH \parallel AB$.
    由 $AB\perp BC$,得 $GH\perp BC$.
    又 $H$ 为 $BC$ 的中点,
    所以 $EF \parallel HC$,$EF=HC$,
    因此四边形 $EFCH$ 是平行四边形.
    所以 $CF \parallel HE$.
    又 $CF\perp BC$,
    所以 $HE\perp BC$.
    又 $HE$,$GH\subset 平面EGH$,$HE\cap GH=H$,
    所以 $BC\perp 平面EGH$.
    又 $BC\subset 平面BCD$,
    所以 $平面BCD \perp 平面EGH$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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