《高考數(shù)學(xué)大二輪總復(fù)習(xí)與增分策略 專題五 立體幾何 第2講 空間中的平行與垂直課件 文》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué)大二輪總復(fù)習(xí)與增分策略 專題五 立體幾何 第2講 空間中的平行與垂直課件 文(35頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第2講空間中的平行與垂直專題五立體幾何 欄目索引 高考真題體驗(yàn)1 熱點(diǎn)分類突破2 高考押題精練3 高考真題體驗(yàn)1.(2016課標(biāo)全國甲),是兩個(gè)平面,m,n是兩條直線,有下列四個(gè)命題:如果m n,m ,n ,那么 .如果m ,n ,那么m n.如果 ,m,那么m .如果m n, ,那么m與所成的角和n與所成的角相等.其中正確的命題有_.(填寫所有正確命題的編號(hào))解析當(dāng)m n,m ,n 時(shí),兩個(gè)平面的位置關(guān)系不確定,故錯(cuò)誤,經(jīng)判斷知均正確,故正確答案為. 解析 2.(2016江蘇)如圖,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,D,E分別為AB,BC的中點(diǎn),點(diǎn)F在側(cè)棱B1B上,且B1D A1F,A1C1
2、 A1B1.求證:(1)直線DE平面A1C1F;證明由已知,DE為ABC的中位線, DE AC,又由三棱柱的性質(zhì)可得AC A1C1, DE A1C1,且DE平面A1C1F,A1C1平面A1C1F, DE平面A 1C1F.解析答案 (2)平面B1DE平面A1C1F.證明在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1平面A1B1C1, AA1 A1C1,又 A1B1 A1C1,且A1B1 AA1A1, A1C1平面ABB1A1, B1D平面ABB1A1, A1C1 B1D,又 A1F B1D,且A1F A1C1A1, B 1D平面A1C1F,又 B1D平面B1DE,平面B1DE平面A1C1F.解析答案
3、考情考向分析 返回 1.以填空題的形式考查,主要利用平面的基本性質(zhì)及線線、線面和面面的判定與性質(zhì)定理對(duì)命題的真假進(jìn)行判斷,屬基礎(chǔ)題.2.以解答題的形式考查,主要是對(duì)線線、線面與面面平行和垂直關(guān)系交匯綜合命題,且多以棱柱、棱錐、棱臺(tái)或其簡單組合體為載體進(jìn)行考查,難度中等. 熱點(diǎn)一空間線面位置關(guān)系的判定熱點(diǎn)分類突破空間線面位置關(guān)系判斷的常用方法(1)根據(jù)空間線面平行、垂直關(guān)系的判定定理和性質(zhì)定理逐項(xiàng)判斷來解決問題;(2)必要時(shí)可以借助空間幾何模型,如從長方體、四面體等模型中觀察線面位置關(guān)系,并結(jié)合有關(guān)定理來進(jìn)行判斷. 例1(1)已知l是直線,、是兩個(gè)不同的平面,下列命題中的真命題是_.(填所有真命
4、題的序號(hào)) 若l ,l ,則 ;若 ,l ,則l ;若l , ,則l ;若l ,l ,則 .解析若l ,l ,則l可平行兩平面的交線,所以為假命題;若 ,l ,則l可平行兩平面的交線,所以為假命題;若l , ,則l可在平面內(nèi),所以為假命題;若l ,l ,則l必平行平面內(nèi)一直線m,所以m ,因而 為真命題. 解析 (2)關(guān)于空間兩條直線a、b和平面,給出以下四個(gè)命題,其中正確的是_.若a b,b,則a ;若a ,b,則a b;若a ,b ,則a b;若a ,b ,則a b.解析線面平行的判定定理中的條件要求a,故錯(cuò);對(duì)于線面平行,這條直線與面內(nèi)的直線的位置關(guān)系可以平行,也可以異面,故錯(cuò);平行于同
5、一個(gè)平面的兩條直線的位置關(guān)系:平行、相交、異面都有可能,故錯(cuò);垂直于同一個(gè)平面的兩條直線是平行的,故正確. 思維升華 解析 思維升華解決空間點(diǎn)、線、面位置關(guān)系的組合判斷題,主要是根據(jù)平面的基本性質(zhì)、空間位置關(guān)系的各種情況,以及空間線面垂直、平行關(guān)系的判定定理和性質(zhì)定理進(jìn)行判斷,必要時(shí)可以利用正方體、長方體、棱錐等幾何模型輔助判斷,同時(shí)要注意平面幾何中的結(jié)論不能完全引用到立體幾何中. 跟蹤演練1設(shè)m,n是兩條不同的直線,是兩個(gè)不同的平面,給出下列四個(gè)命題:若m n,m ,則n ;若m ,m ,則 ;若m n,m ,則n ;若m ,m ,則 .其中真命題的個(gè)數(shù)為_.2 答案解析 解析因?yàn)椤叭绻麅蓷l
6、平行線中的一條垂直于一個(gè)平面,那么另一條也垂直于這個(gè)平面”,所以正確;當(dāng)m平行于兩個(gè)相交平面,的交線l時(shí),也有m ,m ,所以錯(cuò)誤;若m n,m ,則n 或n,所以錯(cuò)誤;平面,與直線m的關(guān)系如圖所示,必有 ,故正確. 熱點(diǎn)二空間平行、垂直關(guān)系的證明空間平行、垂直關(guān)系證明的主要思想是轉(zhuǎn)化,即通過判定、性質(zhì)定理將線線、線面、面面之間的平行、垂直關(guān)系相互轉(zhuǎn)化.面面平行的判定 例2如圖,已知PA O所在的平面,AB是 O的直徑,AB2,點(diǎn)C是 O上一點(diǎn),且ACBC, PCA45,點(diǎn)E是PC的中點(diǎn),點(diǎn)F是PB的中點(diǎn),點(diǎn)G為線段PA上(除點(diǎn)P外)的一個(gè)動(dòng)點(diǎn).(1)求證:BC平面GEF;證明點(diǎn)E是PC的中點(diǎn)
7、,點(diǎn)F是PB的中點(diǎn), EF CB. EF平面GEF,點(diǎn)G不與點(diǎn)P重合,CB平面GEF, BC平面GEF. 解析答案 (2)求證:BC GE;證明 PA O所在的平面,BC O所在的平面, BC PA.又 AB是 O的直徑, BC AC. PA ACA,AC面PAC,PA面PAC, BC平面PAC. GE平面PAC, BC GE. 解析答案 (3)求三棱錐BPAC的體積.解在RtABC中,AB2,ACBC, PA平面ABC,AC平面ABC, PA AC. 解析答案思維升華 思維升華垂直、平行關(guān)系的基礎(chǔ)是線線垂直和線線平行,常用方法如下:(1)證明線線平行常用的方法:一是利用平行公理,即證兩直線同
8、時(shí)和第三條直線平行;二是利用平行四邊形進(jìn)行平行轉(zhuǎn)換;三是利用三角形的中位線定理證線線平行;四是利用線面平行、面面平行的性質(zhì)定理進(jìn)行平行轉(zhuǎn)換.(2)證明線線垂直常用的方法:利用等腰三角形底邊中線即高線的性質(zhì);勾股定理;線面垂直的性質(zhì):即要證兩線垂直,只需證明一線垂直于另一線所在的平面即可,l ,al a. 跟蹤演練2如圖,在四棱錐PABCD中,AD BC,且BC2AD,AD CD,PB CD,點(diǎn)E在棱PD上,且PE2ED.(1)求證:平面PCD平面PBC;證明因?yàn)锳D CD,AD BC,所以CD BC,又PB CD,PB BCB,PB平面PBC,BC平面PBC,所以CD平面PBC,又CD平面PC
9、D,所以平面PCD平面PBC. 解析答案 (2)求證:PB平面AEC.證明連結(jié)BD交AC于點(diǎn)O,連結(jié)OE.因?yàn)锳D BC,所以ADOCBO,所以DO OBAD BC1 2,又PE2ED,所以O(shè)E PB,又OE平面AEC,PB平面AEC,所以PB平面AEC. 解析答案 熱點(diǎn)三平面圖形的折疊問題平面圖形經(jīng)過翻折成為空間圖形后,原有的性質(zhì)有的發(fā)生變化、有的沒有發(fā)生變化,這些發(fā)生變化和沒有發(fā)生變化的性質(zhì)是解決問題的關(guān)鍵.一般地,在翻折后還在一個(gè)平面上的性質(zhì)不發(fā)生變化,不在同一個(gè)平面上的性質(zhì)發(fā)生變化,解決這類問題就是要根據(jù)這些變與不變,去研究翻折以后的空間圖形中的線面關(guān)系和各類幾何量的度量值,這是化解翻
10、折問題的主要方法. 證明點(diǎn)E,F(xiàn)分別是邊CD,CE的中點(diǎn), BD EF.菱形ABCD的對(duì)角線互相垂直, BD AC. EF AC. EF AO,EF PO, AO平面POA,PO平面POA,AO POO, EF平面POA, BD平面POA,又PA平面POA, BD PA.(1)求證:BD PA; 解析答案 (2)求四棱錐PBFED的體積.解設(shè)AO BDH.連結(jié)BO, DAB60,ABD為等邊三角形,在PBO中,BO2PO210PB2, PO BO. PO EF,EF BOO,EF平面BFED,BO平面BFED, PO平面BFED, 解析答案思維升華 思維升華(1)折疊問題中不變的數(shù)量和位置關(guān)系
11、是解題的突破口;(2)存在探索性問題可先假設(shè)存在,然后在此前提下進(jìn)行邏輯推理,得出矛盾或肯定結(jié)論. 跟蹤演練3如圖(1),四邊形ABCD為矩形,PD平面ABCD,AB1,BCPC2,作如圖(2)折疊,折痕EF DC.其中點(diǎn)E,F(xiàn)分別在線段PD,PC上,沿EF折疊后點(diǎn)P疊在線段AD上的點(diǎn)記為M,并且MF CF.(1)證明:CF平面MDF; 解析答案 證明因?yàn)镻D平面ABCD,AD平面ABCD,所以PD AD.又因?yàn)锳BCD是矩形,CD AD,PD與CD交于點(diǎn)D,所以AD平面PCD.又CF平面PCD,所以AD CF,即MD CF.又MF CF,MD MFM,所以CF平面MDF. (2)求三棱錐MC
12、DE的體積. 返回解析答案 解因?yàn)镻D DC,BC2,CD1, PCD60, 解析答案 返回 押題依據(jù) 高考押題精練1.不重合的兩條直線m,n分別在不重合的兩個(gè)平面,內(nèi),給出以下四個(gè)命題,其中正確的是_.m nm m n m m n 押題依據(jù)空間兩條直線、兩個(gè)平面之間的平行與垂直的判定是立體幾何的重點(diǎn)內(nèi)容,也是高考命題的熱點(diǎn).此類題常與命題的真假性、充分條件和必要條件等知識(shí)相交匯,意在考查考生的空間想象能力、邏輯推理能力. 解析 解析構(gòu)造長方體,如圖所示.因?yàn)锳1C1 AA1,A1C1平面AA1C1C,AA1平面AA1B1B,但A1C1與平面AA1B1B不垂直,平面AA1C1C與平面AA1B1
13、B不垂直.所以,都是假命題.CC1 AA1,但平面AA1C1C與平面AA1B1B相交而不平行,所以為假命題.“若兩平面平行,則一個(gè)平面內(nèi)任何一條直線必平行于另一個(gè)平面”是真命題. 押題依據(jù) 2.如圖,在直四棱柱ABCDA1B1C1D1中,已知DCDD12AD2AB,AD DC,AB DC.(1)求證:D1C AC1;(2)問在棱CD上是否存在點(diǎn)E,使D1E平面A1BD.若存在,確定點(diǎn)E位置;若不存在,請(qǐng)說明理由.押題依據(jù)空間直線和平面的平行、垂直關(guān)系是立體幾何的重點(diǎn)內(nèi)容,也是高考解答題的熱點(diǎn),結(jié)合探索性問題考查考生的空間想象能力、推理論證能力,是命題的常見形式. 返回解析答案 (1)證明在直四
14、棱柱ABCDA1B1C1D1中,連結(jié)C1D, DCDD1,四邊形DCC1D1是正方形, DC1 D1C.又AD DC,AD DD1,DC DD1D, AD平面DCC1D1,又D1C平面DCC1D1, AD D1C. AD平面ADC 1,DC1平面ADC1,且AD DC1D, D1C平面ADC1,又AC1平面ADC1, D1C AC1.解析答案 (2)解假設(shè)存在點(diǎn)E,使D1E平面A1BD.連結(jié)AD1,AE,D1E,設(shè)AD1 A1DM,BD AEN,連結(jié)MN,平面AD1E平面A1BDMN,要使D1E平面A1BD,可使MN D1E,又M是AD1的中點(diǎn),則N是AE的中點(diǎn).又易知ABNEDN, ABDE.即E是DC的中點(diǎn).綜上所述,當(dāng)E是DC的中點(diǎn)時(shí),可使D 1E平面A1BD.返回