第2讲空间中的平行与垂直.ppt

* 规律方法总结 D D B D B * 第2讲　空间中的平行与垂直 感悟高考 明确考向 (2010·安徽)如图，在多面体ABCDEF中，四边形ABCD是正方形，AB＝2EF＝2，EF∥AB，EF⊥FB，∠BFC＝90°，BF＝FC，H为BC的中点． (1)求证：FH∥平面EDB； (2)求证：AC⊥平面EDB； (3)求四面体B－DEF的体积． (1)证明　如图，设AC与BD交于点G，则G为AC的中点．连接EG，GH，由于H为BC的中点， 故GH綊AB. 又EF綊AB，∴EF綊GH.∴四边形EFHG为平行四边形． ∴EG∥FH.而EG平面EDB，FH平面EDB， ∴FH∥平面EDB. (2)证明　由四边形ABCD为正方形，得AB⊥BC. 又EF∥AB，∴EF⊥BC. 而EF⊥FB，∴EF⊥平面BFC.∴EF⊥FH.∴AB⊥FH. 又BF＝FC，H为BC的中点，∴FH⊥BC. ∴FH⊥平面ABCD.∴FH⊥AC. 又FH∥EG，∴AC⊥EG.又AC⊥BD，EG∩BD＝G， ∴AC⊥平面EDB. (3)解　∵EF⊥FB，∠BFC＝90°∴BF⊥平面CDEF. ∴BF为四面体B－DEF的高．又BC＝AB＝2，∴BF＝FC＝. VB－DEF＝××1××＝. 考题分析本题主要考查空间线面关系，线面平行的判定和线面垂直的判定．考查考生的空间想象能力、推理论证能力和运算求解能力．试题突出考查立体几何的基本知识和思想方法以及考生推理论证的能力． 易错提醒 (1)不能准确运用线面平行的判定定理，易漏掉条件：FH平面EDB. (2)线面关系的转化运用不熟练，如要证AC⊥平面DEB，可转化为证明AC⊥BD，AC⊥EG. (3)不能正确确定三棱锥的底面和高． (4)书写解题过程混乱，条件不充分，表达不规范． 主干知识梳理 1．点、线、面的位置关系 (1)公理1　∵A∈α，B∈α，∴ABα. (2)公理2　∵A，B，C三点不共线，∴A，B，C确定一个平面． 三个推论：①过两条相交直线有且只有一个平面． ②过两条平行直线有且只有一个平面． ③过一条直线和直线外一点有且只有一个平面． (3)公理3　∵P∈α，且P∈β，∴α∩β＝l，且P∈l. (4)公理4　∵a∥c，b∥c，∴a∥b. (5)等角定理　∵OA∥O1A1，OB∥O1B1，∴∠AOB＝∠A1O1B1或∠AOB＋∠A1O1B1＝180°. 2．直线、平面平行的判定及其性质 (1)线面平行的判定定理　∵aα，bα，a∥b，∴a∥α. (2)线面平行的性质定理　∵a∥α，aβ，α∩β＝b，∴a∥b. (3)面面平行的判定定理　∵aβ，bβ，a∩b＝P，a∥α，b∥α，∴α∥β. (4)面面平行的性质定理　∵α∥β，α∩γ＝a，β∩γ＝b，∴a∥b. 3．直线、平面垂直的判定及其性质 (1)线面垂直的判定定理　∵mα，nα，m∩n＝P，l⊥m，l⊥n，∴l⊥α. (2)线面垂直的性质定理　∵a⊥α，b⊥α，∴a∥b. (3)面面垂直的判定定理　∵aβ，a⊥α，∴α⊥β. (4)面面垂直的性质定理　∵α⊥β，α∩β＝l，aα，a⊥l，∴a⊥β. 4．异面直线所成的角 (1)定义． (2)范围：θ∈(0，]． (3)求法：先通过取中点或作平行线找到两异面直线所成的角，然后解含有这个角的三角形．若求得的角为钝角，则这个角的补角才为所求的角． 5．直线与平面所成的角 (1)定义． (2)范围：θ∈[0，]． (3)求法：先找到(或作出)过斜线上一点垂直于平面的直线，斜足与垂足的连线就是斜线在平面内的射影，该斜线与射影的夹角就是所求的线面角，解这个角所在的直角三角形可得． 6．二面角 (1)定义． (2)范围：θ∈[0，π]． (3)找二面角平面角的方法 ①定义法．②垂面法．③垂线法．④特殊图形法． 垂线法是最重要的方法，具体步骤如下： ①弄清该二面角及它的棱． ②考虑找一条过一个平面内的一点垂直于另一个平面的直线(往往先找垂面再找垂线)． ③过这条垂线的两个端点中的一个作二面角棱的垂线，连结垂足与另一个端点，所得到的角(或其补角)就是该二面角的平面角． ④解这个角所在的直角三角形，可得到二面角的大小． 热点分类突破 题型一　线线、线面的平行与垂直 如图所示，正三棱柱A1B1C1—ABC中，点D是BC的中点，BC＝BB1，设B1D∩BC1＝F.求证： (1)A1C∥平面AB1D； (2)BC1⊥平面AB1D. 思维启迪本题可先挖掘正三棱柱中有关的线面平行及垂直关系，第(1)问可利用“线线平行”或“面面平行”，第(2)问可利用“线线垂直”来证“线面垂直”． 证明　(1)连结A1B，设A1B与AB1交于E，连结DE. ∵点D是BC中点，点E是A1B中点， ∴DE∥A1C， ∵A1C平面AB1D， DE平面AB1