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的最大球的半径.
分析:关键是找出球心所在的三角形,求出内切圆半径.
解: ∵AB⊥AD,AB⊥MA,
∴AB⊥平面MAD,
由此,面MAD⊥面AC.
记E是AD的中点,从而ME⊥AD.
∴ME⊥平面AC,ME⊥EF.
设球O是与平面MAD、平面AC、平面MBC都相切的球.
不妨设O∈平面MEF,于是O是ΔMEF的内心.
设球O的半径为r,则r=
设AD=EF=a,∵SΔAMD=1.
∴ME=.MF=,
r=≤=-1。
当且仅当a=,即a=时,等号成立.
∴当AD=ME=时,满足条件的球最大半径为-1.
点评:涉及球与棱柱、棱锥的切接问题时一般过球心及多面体中的特殊点或线作截面,把空间问题化归为平面问题,再利用平面几何知识寻找几何体中元素间的关系。注意多边形内切圆半径与面积和周长间的关系;多面体内切球半径与体积和表面积间的关系。
二、 方法总结 高考预测
(一)方法总结
1.位置关系:
(1).两条异面直线相互垂直
证明方法:○1证明两条异面直线所成角为90o;○2证明两条异面直线的方向量相互垂直。
(2).直线和平面相互平行
证明方法:○1证明直线和这个平面内的一条直线相互平行;○2证明这条直线的方向向量和这个平面内的一个向量相互平行;○3证明这条直线的方向向量和这个平面的法向量相互垂直。
(3).直线和平面垂直
证明方法:○1证明直线和平面内两条相交直线都垂直,○2证明直线的方向量与这个平面内不共线的两个向量都垂直;○3证明直线的方向量与这个平面的法向量相互平行。
(4).平面和平面相互垂直
证明方法:○1证明这两个平面所成二面角的平面角为90o;○2证明一个平面内的一条直线垂直于另外一个平面;○3证明两个平面的法向量相互垂直。
2.求距离:
求距离的重点在点到平面的距离,直线到平面的距离和两个平面的距离可以转化成点到平面的距离,一个点到平面的距离也可以转化成另外一个点到这个平面的距离。
(1).两条异面直线的距离
求法:利用公式(其中A、B分别为两条异面直线上的一点,为这两条异面直线的法向量)
(2).点到平面的距离
求法:○1"一找二证三求",三步都必须要清楚地写出
来。○2等体积法。○3向量法,利用公式(其中A为已知点,B为这个平面内的任意一点,这个平面的法向量)
3.求角
(1).两条异面直线所成的角
求法:○1先通过其中一条直线或者两条直线的平移,找出这两条异面直线所成的角,然后通过解三角形去求得;○2通过两条异面直线的方向量所成