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(diǎn)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(qiáng)的推理論證能力,廣泛應(yīng)用轉(zhuǎn)化與化歸的思想。同時(shí),其問(wèn)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(diǎn)一:直線,平面平行的判定及其性質(zhì)與線面角
通過(guò)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(jì)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(qiáng)的運(yùn)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(diǎn),AM=2MD,N為PC的中點(diǎn)。
(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(lái)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(shí)注意用符號(hào)語(yǔ)言敘述證明過(guò)程;③應(yīng)用兩平面平行的一個(gè)性質(zhì),即兩平面平行時(shí),其中一個(gè)平面內(nèi)的任何直線都平行于另一個(gè)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(diǎn)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(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系,二是要求出兩個(gè)半平面的法向量,最后把兩個(gè)法向量的夾角反映為二面角的平面角,通過(guò)求解相應(yīng)的三角函數(shù)值,落實(shí)二面角的平面角。
例2 如圖6,菱形ABCD的對(duì)角線AC與BD交于點(diǎn)o,AB=5,AC=6,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在AD,CD上,AE=CF=5/4,EF交BD于點(diǎn)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(wèn)題時(shí)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(jìn)行判斷;③通過(guò)舉反例進(jìn)行判斷。
在已知平面與平面垂直時(shí),一般要用性質(zhì)定理進(jìn)行轉(zhuǎn)化。在一個(gè)平面內(nèi)作交線的垂線,轉(zhuǎn)化為線面垂直,然后進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為線線垂直。
通過(guò)以上的兩個(gè)例題,我們主要是針對(duì)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(duì)這兩類熱點(diǎn)題型在思想與方法上進(jìn)行歸納、總結(jié),當(dāng)我們?cè)俅斡龅綍r(shí)可以做到有的放矢。
(責(zé)任編輯 王福華)