大连23中高考数学第二轮复习秘笈7:立体几何
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立体几何题怎么解

  高考立体几何试题一般共有4道(客观题3道, 主观题1道), 共计总分27分左右,考查的知识点在20个以内. 选择填空题考核立几中的计算型问题, 而解答题着重考查立几中的逻辑推理型问题, 当然, 二者均应以正确的空间想象为前提. 随着新的课程改革的进一步实施,立体几何考题正朝着"多一点思考,少一点计算"的发展.从历年的考题变化看, 以多面体和旋转体为载体的线面位置关系的论证,角与距离的探求是常考常新的热门话题.

例1 四棱锥P-ABCD的底面是边长为a的正方形,PB⊥面ABCD.

(1)若面PAD与面ABCD所成的二面角为60°,求这个四棱锥的体积;

(2)证明无论四棱锥的高怎样变化,面PAD与面PCD所成的二面角恒大于90°

  讲解:(1)正方形ABCD是四棱锥P-ABCD的底面, 其面积

为从而只要算出四棱锥的高就行了.

  面ABCD,

   ∴BA是PA在面ABCD上的射影.又DA⊥AB,

∴PA⊥DA,

∴∠PAB是面PAD与面ABCD所成的二面角的平面角,

∠PAB=60°.

而PB是四棱锥P-ABCD的高,PB=AB·tg60°=a,

.

  (2)不论棱锥的高怎样变化,棱锥侧面PAD与PCD恒为全等三角形.

   作AE⊥DP,垂足为E,连结EC,则△ADE≌△CDE,

   是面PAD与面PCD所成的二面角的平面角.

设AC与DB相交于点O,连结EO,则EO⊥AC,

故平面PAD与平面PCD所成的二面角恒大于90°.

本小题主要考查线面关系和二面角的概念,以及空间想象能力和逻辑推理能力, 具有一定的探索性, 是一道设计新颖, 特征鲜明的好题.

  

  例2 如图,直三棱柱ABC-A1B1C1的底面ABC为等腰直角三角形,∠ACB=900,AC=1,C点到AB1的距离为CE=,D为AB的中点.

  (1)求证:AB1⊥平面CED;

(2)求异面直线AB1与CD之间的距离;