高考数学专题:立体几何新题型的解题技巧
E M
C1
F D
y
2 (2)如图,设 M (0, z ) ,则 GM = 0, ,z , 0, 3 2 而 BF = (0, 2) ,由题设得 GM i BF = i3 + z i 2 = 0 , 3, 3 得 z = 1.
因为 M (0,1) , E (3,1) ,有 ME = (3, 0) , 0, 0, 0,
x
A
H
C
G B
0, 又 BB1 = (0, 3) , BC = (0,0) ,所以 ME i BB1 = 0 , ME i BC = 0 ,从而 ME ⊥ BB1 , 3,
ME ⊥ BC .
故 ME ⊥ 平面 BCC1 B1 . (3)设向量 BP = ( x,y, ⊥ 截面 EBFD1 ,于是 BP ⊥ BE , BP ⊥ BF . 3) 而 BE = (3,1) , BF = (0, 2) , 得 BPi BE = 3x + 3 = 0 , BP i BF = 3 y + 6 = 0 , 解 得 0, 3,
x = 1 , y = 2 ,所以 BP = (1, 2, . 3)
又 BA = (3, 0) ⊥ 平面 BCC1 B1 ,所以 BP 和 BA 的夹角等于 θ 或 π θ ( θ 为锐角) . 0, 于是 cos θ =
BP i BA BP i BA
=
1 . 14
故 tan θ = 13 .
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小结:向量法求二面角的大小关键是确定两个平面的法向量的坐标,再用公式求夹角;点面 小结 距离一般转化为 AB 在面 BDF 的法向量 n 上的投影的绝对值. 例 11. (2006 年全国Ⅰ卷) 如图,l1、l2 是互相垂直的两条异面直线,MN 是它们的公垂线段,点 A、 B 在 l1 上,C 在 l2 上,AM=MB=MN (I)证明 AC ⊥ NB;
° (II)若 ∠ACB = 60 ,求 NB 与平面 ABC 所成角的余弦值.
A M B N C
命题目的:本题主要考查异面直线垂直、直线与平面所成角的有关 命题目的 知识,考查空间想象能力、逻辑思维能力和运算能力. 过程指引:方法一关键是用恰当的方法找到所求的空间角; 过程指引 方法二关键是掌握利用空间向量求空间角的一般方法. 解答过程: 解答过程 解法一: (Ⅰ)由已知 l2⊥MN, l2⊥l1 , MN∩l1 =M, 可得 l2⊥平面 ABN. 由已知 MN⊥l1 , AM=MB=MN,可知 AN=NB 且 AN⊥NB. ∴AC⊥NB 又 AN 为 AC 在平面 ABN 内的射影.
C
H A M B N
(Ⅱ)∵Rt△CAN≌Rt△CNB, ∴AC=BC,又已知∠ACB=60°,因此△ABC 为正三角形. ∵Rt△ANB≌Rt△CNB, ∴NC=NA=NB,因此 N 在平面 ABC 内的射影 H 是正三角形 ABC 的中 心,