王冬冬
(甘肅省靜寧縣仁大中學 743400)
由于空間線面角和面面角是近年高考數(shù)學立體幾何部分的高頻考點,所以本文擬通過典例剖析的形式,具體說明兩種常用解題技巧——“幾何法”和“空間向量法”.通過不同解法的對比,可以進一步體驗:對于同一數(shù)學問題,思考的出發(fā)點不同,則獲得的解題思維也不同,這其中就涉及到解法的優(yōu)與劣.
(1)求證:直線AB⊥平面DEF;
(2)求直線BE與平面DAB所成角的正弦值.
好題點睛本題亮點體現(xiàn)在以平面圖形的翻折為載體,主要考查立體幾何中線面垂直的證明與線面角的求解,體現(xiàn)了近年高考命題的熱點,側重考查考生的空間想象能力、數(shù)形結合能力、邏輯推理能力以及運算求解能力.
1.第一問解法
因為E、F分別是AC、AB的中點,所以EF∥BC.又因為∠ABC=90°,所以可得EF⊥AB.
因為DA=DC,E是AC的中點,所以DE⊥AC.又因為平面ADC⊥平面ABC,平面ADC∩平面ABC=AC,DE?平面ADC,所以DE⊥平面ABC,所以DE⊥AB.
又因為EF∩DE=E,故由直線與平面垂直的判定定理得直線AB⊥平面DEF.
2.第二問解法一:幾何法
作EO⊥DF,垂足為O,連接OB,由(Ⅰ)可知AB⊥平面DEF,又EO?平面DEF,可得AB⊥EO,又DF∩AB=F,所以EO⊥平面DAB,則直線BE與平面DAB內的射影為OB,所以∠OBE就是直線BE與平面DAB所成的角.
圖3
3.第二問解法二:空間向量法