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《导学教程》高三数学二轮复习教案-专题四-第2讲-空间中的平行与垂直.doc
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中学教育
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文档介绍
《导学教程》高三数学二轮复习教案-专题四-第2讲-空间中的平行与垂直.doc
第2讲 空间中的平行与垂直
自主学****导引
真题感悟
1.(2012·浙江)设l是直线,α、β是两个不同的平面
A.若l∥α,l∥β,则α∥β
B.若l∥α,l⊥β,则α⊥β
C.若α⊥β,l⊥α,则l⊥β
D.若α⊥β,l∥α,则l⊥β
解析 利用线与面、面与面的关系定理判定,用特例法.
设α∩β=a,若直线l∥a,且l⊄α,l⊄β,则l∥α,l∥β,因此α不一定平行于β,故A错误;由于l∥α,故在α内存在直线l′∥l,又因为l⊥β,所以l′⊥β,故α⊥β,所以B正确;若α⊥β,在β内作交线的垂线l,则l⊥α,此时l在平面β内,因此C错误;已知α⊥β,若α∩β=a,l∥a,且l不在平面α,β内,则l∥α且l∥β,因此D错误.
答案 B
2.(2012·江苏)如图,在直三棱柱ABCA1B1C1中,A1B1=A1C1,D、E分别是棱BC、CC1上的点(点D不同于点C),且AD⊥DE,F为B1C1的中点.
求证:(1)平面ADE⊥平面BCC1B1;
(2)直线A1F∥平面ADE.
证明 (1)因为ABC A1B1C1是直三棱柱,
所以C C1⊥平面ABC.
又AD⊂平面ABC,所以C C1⊥AD.
又因为AD⊥DE,C C1,DE⊂平面BC C1 B1,
C C1∩DE=E,
所以AD⊥平面BC C1 B1.
又AD⊂平面ADE,
所以平面ADE⊥平面BC C1 B1.
(2)因为A1 B1=A1 C1,F为B1 C1的中点,所以A1F⊥B1 C1.
因为C C1⊥平面A1 B1 C1,且A1F⊂平面A1 B1 C1,
所以C C1⊥A1F.
又因为C C1,B1 C1⊂平面BC C1 B1,C C1∩B1 C1=C1,
所以A1F⊥平面BC C1 B1.
由(1)知AD⊥平面BC C1 B1,所以A1F∥AD.
又AD⊂平面ADE,A1F⊄平面ADE,所以A1F∥平面ADE
考题分析
空间线面位置关系的判定与证明是高考的必考考点,多以选择题与解答题的形式出现,难度中等,解答高考题时,推理过程不完整是失分的重要原因,需引起特别注意.
网络构建
高频考点突破
考点一:线线、线面的平行与垂直
【例1】如图,在平行四边形ABCD中,CD=1,∠BCD=60°,且BD⊥CD,正方形ADEF所在平面与平面ABCD垂直,G、H分别是DF、BE的中点.
(1)求证:BD⊥平面CDE;
(2)求证:GH∥平面CDE;
(3)求三棱锥D-CEF的体积.
[审题导引] (1)先证BD⊥ED,BD⊥CD,可证BD⊥平面CDE;
(2)由GH∥CD可证GH∥平面CDE;
(3)变换顶点,求VC-DEF.
[规范解答] (1)证明 ∵四边形ADEF是正方形,
∴ED⊥AD,
又平面ADEF⊥平面ABCD,
平面ADEF∩平面ABCD=AD.
∴ED⊥平面ABCD,∴ED⊥BD.
又BD⊥CD,且ED∩DC=D,
∴BD⊥平面CDE.
(2)证明 ∵G是DF的中点,又易知H是FC的中点,
∴在△FCD中,GH∥CD,
又∵CD⊂平面CDE,GH⊄平面CDE,
∴GH∥平面CDE.
(3)设Rt△BCD中,BC边上的高为h,
∵CD=1,∠BCD=60°,BD⊥CD,
∴BC=2,BD=,∴×2×h=×1×,
∴h=,即点C到平面DEF的距离是,
∴VD-CEF=VC-DEF=××2×2×=.
【规律总结】
线线、线面位置关系证法归纳
(1)证线线平行常用的方法:一是利用平行公理,即证两直线同时和第三条直线平行;二是利用平行四边形进行平行转换;三是利用三角形的中位线定理证线线平行;四是利用线面平行、面面平行的性质定理进行平行转换.
(2)证线面平行常用的两种方法:一是利用线面平行的判定定理,把证线面平行转化为证线线平行;二是利用面面平行的性质,把证线面平行转化为证面面平行.
(3)证线面垂直常用的方法:一是利用线面垂直的判定定理,把证线面垂直转化为证线线垂直;二是利用面面垂直的性质定理,把证面面垂直转化为证线面垂直;另外还要注意利用教材中的一些结论,如:两条平行线中的一条垂直于一个平面,则另一条也垂直于这个平面等.
【变式训练】
1.(2012·山东实验中学一诊)如图,在几何体ABCDEP中,底面ABCD是边长为4的正方形,PA⊥平面ABCD,PA∥EB,且PA=2BE=4.
(1)证明:BD∥平面PEC;
(2)若G为BC上的动点,求证:AE⊥PG.
证明 (1)连接AC交BD于点O,取PC的中点F,连接OF,EF,
∵EB∥PA,且EB=PA,
又OF∥PA,且OF=
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