王喜
直線、平面平行(垂直)的判定及其性質(zhì)是高考中的重點考查內(nèi)容,涉及線線平行(垂直)、線面平行(垂直)、面面平行(垂直)的判定及其應(yīng)用等內(nèi)容。題型主要是解答題,解題要求有較強的推理論證能力,廣泛應(yīng)用轉(zhuǎn)化與化歸的思想。同時,其問題形式一般是:首先,在幾何體中證明平行或垂直關(guān)系;其次,結(jié)合獲取的平行或垂直關(guān)系求幾何體中的異面直線所成角、直線和平面所成角、二面角及空間距離,以求二面角的平面角居多。
考點一:直線,平面平行的判定及其性質(zhì)與線面角
通過空間向量求空間角是高考中的必考內(nèi)容,涉及用向量法計算空間異面直線所成角、直線和平面所成角、二面角及空間距離等內(nèi)容。命題以解答題為主,解題要求有較強的運算能力,廣泛應(yīng)用函數(shù)與方程思想,轉(zhuǎn)化與化歸思想。
例1 如圖1,在四棱錐P-ABCD中,PA上平面ABCD,AD∥BC.AB=AD=AC=3.PA=BC=4,M為線段AD上一點,AM=2MD,N為PC的中點。
(1)證明MN∥平面PAB:
(2)求直線AN與平面PMN所成角的正弦值。
規(guī)律總結(jié):(l)證明直線與平面平行,一般有以下幾種方法:①若用定義直接判定,一般用反證法;②用判定定理來證明,關(guān)鍵是在平面內(nèi)找(或作)一條直線與已知直線平行,證明時注意用符號語言敘述證明過程;③應(yīng)用兩平面平行的一個性質(zhì),即兩平面平行時,其中一個平面內(nèi)的任何直線都平行于另一個平面。
(2)判定平面與平面平行的方法:①利用定義;②利用面面平行的判定定理;③利用面面平行的判定定理的推論;④面面平行的傳遞性(a∥β,β∥γ=>a∥γ);⑤利用線面垂直的性質(zhì)(l⊥a,l⊥β=> a//β)。
考點二:直線,平面垂直的判定及其性質(zhì)與二面角的平面角
利用空間向量求二面角,一是要找到適合的坐標(biāo)原點建立空間直角坐標(biāo)系,二是要求出兩個半平面的法向量,最后把兩個法向量的夾角反映為二面角的平面角,通過求解相應(yīng)的三角函數(shù)值,落實二面角的平面角。
例2 如圖6,菱形ABCD的對角線AC與BD交于點o,AB=5,AC=6,點E,F(xiàn)分別在AD,CD上,AE=CF=5/4,EF交BD于點H,將△DEF沿EF折到△D'EF的位置,OD'=√10。
(1)證明:D'H⊥平面ABCD;
(2)求二面角B-D 'A-C的正弦值。
解析:(l)由已知可得AC⊥BD,AD=
規(guī)律總結(jié):(l)解決垂直關(guān)系的基本問題時要注意:①緊扣垂直關(guān)系的判定定理與性質(zhì)定理;②借助于圖形進行判斷;③通過舉反例進行判斷。
在已知平面與平面垂直時,一般要用性質(zhì)定理進行轉(zhuǎn)化。在一個平面內(nèi)作交線的垂線,轉(zhuǎn)化為線面垂直,然后進一步轉(zhuǎn)化為線線垂直。
通過以上的兩個例題,我們主要是針對求線面角、二面角的解題思路做出了解答,目的在于幫助同學(xué)們對這兩類熱點題型在思想與方法上進行歸納、總結(jié),當(dāng)我們再次遇到時可以做到有的放矢。
(責(zé)任編輯 王福華)