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文档介绍

文档介绍:-
. z.
立体几何新题型的解题技巧
【命
命题目的:此题主要考察直线与平面的位置关系、异面直线所成的角以及点到平面的距离根本知识,考察空间想象能力、逻辑思维能力和运算能力.
Q
B
C
P
A
D
O
M
过程指引:方法一关键是用恰当的方法找到所求的空间距离和角;方法二关键是掌握利用空间向量求空间距离和角的一般方法.
解答过程:方法一 〔Ⅰ〕取AD的中点,连结PM,QM.
因为P-ABCD与Q-ABCD都是正四棱锥,
所以AD⊥PM,AD⊥QM. 从而AD⊥平面PQM.
又平面PQM,所以PQ⊥AD.
同理PQ⊥AB,所以PQ⊥平面ABCD.
〔Ⅱ〕连结AC、BD设,由PQ⊥平面ABCD及正四棱锥的性质可知O在PQ上,从而P、A、Q、,连接PN.
因为,所以,
从而AQ∥PN,∠BPN〔或其补角〕是异面直线AQ与PB所成的角.
因为,
所以.
从而异面直线AQ与PB所成的角是.
(Ⅲ)连结OM,则
所以∠MQP=45°.
由〔Ⅰ〕知AD⊥平面PMQ,所以平面PMQ⊥平面QAD. 过P作PH⊥QM于H,PH⊥.
又.
Q
B
C
P
A
D
z
y
*
O
即点P到平面QAD的距离是.
方法二 〔Ⅰ〕连结AC、BD,设.
-
. z.
由P-ABCD与Q-ABCD都是正四棱锥,所以PO⊥平面ABCD,QO⊥平面ABCD.
从而P、O、Q三点在一条直线上,所以PQ⊥平面ABCD.
〔Ⅱ〕由题设知,ABCD是正方形,所以AC⊥BD.
由〔Ⅰ〕,QO⊥平面ABCD. 故可分别以直线CA、DB、QP为*轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系〔如图〕,由题条件,相关各点的坐标分别是P〔0,0,1〕,A〔,0,0〕,Q〔0,0,-2〕,B〔0,,0〕.
所以
于是.
(Ⅲ)由〔Ⅱ〕,点D的坐标是〔0,-,0〕,,
,设是平面QAD的一个法向量,由
得.
取*=1,得.
所以点P到平面QAD的距离.
考点2 异面直线的距离
此类题目主要考察异面直线的距离的概念及其求法,考纲只要求掌握已给出公垂线段的异面直线的距离.
典型例题
例3三棱锥,底面是边长为的正三角形,棱的长为2,,求CD与SE间的距离.
思路启迪:由于异面直线CD与SE的公垂线不易寻找,所以设法将所求异面直线的距离,转化成求直线与平面的距离,再进一步转化成求点到平面的距离.
解答过程:
如下图,取BD的中点F,连结EF,SF,CF,
-
. z.
为的中位线,∥∥面,
到平面的距离即为两异面直线间的距离.
又线面之间的距离可转化为线上一点C到平面
的距离,设其为h,由题意知,,D、E、F分别是
AB、BC、BD的中点,
在Rt中,
在Rt中,

由于,即,解得
故CD与SE间的距离为.
小结:通过本例我们可以看到求空间距离的过程,就是一个不断转化的过程.
考点3 直线到平面的距离
此类题目再加上平行平面间的距离,主要考察点面、线面、面面距离间的转化.
典型例题
例4.如图,在棱长为2的正方体中,G是的中点,求BD到平面的距离.
B
A
C
D
O
G
H
思路启迪:把线面距离转化为点面距离,再用点到平面距离
的方法求解.
解答过程:解析一∥平面,
上任意一点到平面的距离皆为所求,
以下求点O平面的距离,
,,平面,
又平面平面,两个平面的交线是,
作于H,则有平面,即OH是O点到平面的距离.
-
. z.
在中,.
又.
即BD到平面的距离等于.
解析二∥平面,
上任意一点到平面的距离皆为所求,以下求点B平面的距离.