立体几何题型与方法(理科)(7)

2021-04-06 07:20

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直;(2)证明线面平行也有两类:一是通过线线平行得到线面平行,二是通过面面平行得到线面平行.
答案:解法一:(I)直三棱柱ABC-A1B1C1,底面三边长AC=3,BC=4AB=5,
∴ AC⊥BC,且BC1在平面ABC内的射影为BC,∴ AC⊥BC1;
(II)设CB1与C1B的交点为E,连结DE,∵ D是AB的中点,E是BC1的中点,
∴ DE//AC1,∵ DE平面CDB1,AC1平面CDB1,
∴ AC1//平面CDB1;
解法二:∵直三棱柱ABC-A1B1C1底面三边长AC=3,BC=4,AB=5,∴AC、BC、C1C两两垂直,如图,以C为坐标原点,直线CA、CB、C1C分别为x轴、y轴、z轴,建立空间直角坐标系,则C(0,0,0),A(3,0,0),C1(0,0,4),B(0,4,0),B1(0,4,4),D(,2,0)
(1)∵=(-3,0,0),=(0,-4,0),∴?=0,∴AC⊥BC1.
(2)设CB1与C1B的交战为E,则E(0,2,2).∵=(-,0,2),=(-3,0,4),∴,∴DE∥AC1.
  点评:2.平行问题的转化:
  面面平行线面平行线线平行;

  主要依据是有关的定义及判定定理和性质定理.?

4. (2007武汉3月)如图所示,四棱锥P-ABCD中,ABAD,CDAD,PA底面ABCD,PA=AD=CD=2AB=2,M为PC的中点。
  (1)求证:BM∥平面PAD;
  (2)在侧面PAD内找一点N,使MN平面PBD;
  (3)求直线PC与平面PBD所成角的正弦。
  解析:本小题考查直线与平面平行,直线与平面垂直,
二面角等基础知识,考查空间想象能力和推理论证能力.

  答案:(1)是的中点,取PD的中点,则
,又
四边形为平行四边形
∥,

∥(4分)
  (2)以为原点,以、、 所在直线为轴、轴、轴建立空间直角坐标系,如图,则,,,,,
在平面内设,,, 由

是的中点,此时(8分)
  (3)设直线与平面所成的角为
,,设为

故直线与平面所成角的正弦为(12分)
解法二:
  (1)是的中点,取PD的中点,则
,又
四边形为平行四边形
∥,

∥(4分)
  (2)由(1)知为平行四边形
,又
同理,
为矩形 ∥,,又

作故
交于,在矩形内,,
, 为的中点
当点
为的中点时,(8分)
(3)由(2)知为点到平面的距离,为直线与平面所成的角,设为,
直线与平面所成的角的正弦值为
点评:(1)证明线面平行只需证明直线与平面内一条直线平行即可;(2)求斜线与平面所成的角只需在斜线上找一点作已知平面的垂线,斜线和射影所成的角,即为所求


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