1、1高 考 立 体 几 何常考与方法: 1求异面直线所成的角 :0,9解题步骤:一找(作):利用平移法找出异面直线所成的角;(1)可固定一条直线平移另一条与其相交;(2 )可将两条一面直线同时平移至某一特殊位置。常用中位线平移法 二证:证明所找(作)的角就是异面直线所成的角(或其补角)。常需要证明线线平行;三计算:通过解三角形,求出异面直线所成的角;2求直线与平面所成的角 :关键找“两足” :垂足与斜足0,9解题步骤:一找:找(作)出斜线与其在平面内的射影的夹角(注意三垂线定理的应用);二证:证明所找(作)的角就是直线与平面所成的角(或其补角)(常需证明线面垂直);三计算:常通过解直角三角形,求
2、出线面角。3求二面角的平面角 0,解题步骤:一找:根据二面角的平面角的定义,找(作)出二面角的平面角; 二证:证明所找(作)的平面角就是二面角的平面角(常用定义法,三垂线法,垂面法); 三计算:通过解三角形,求出二面角的平面角。常考点一:三视图 1.若某几何体的三视图(单位: )如图所示,则此几何体的体积是 cm3cm23212常考点二: 体积、表面积、距离、角1. 如图所示,已知正四棱锥SABCD侧棱长为 2,底面边长为 3,E 是SA 的中点,则异面直线BE与SC所成角的大小为_. 2如上图,正方体ABCD A 1B1C1D1的棱长为1 ,O是底面A 1B1C1D1的中心,则O到平面AB
3、C1D1的距离为_.3.已知 是球 表面上的点, , , ,,SBOS平 面 1SA,则球 表面积等于_.2常考点三: 平行与垂直的证明1. 正方体 1ABCD-, 1A=2,E为棱 1C的中点() 求证: 1;() 求证: /平面 1;()求三棱锥 A-BDE的体积常考点四: 异面直线所成的角,线面角,二面角1.如图,四棱锥PABCD的底面ABCD为正方形,PD 底面ABCD,PD=AD.求证:(1)平面PAC平面PBD;A1CA1 BA1 A1 B1C1D1DA1 OA1 A1D1CBAE3(2)求PC与平面PBD 所成的角;常考点五: 线面、面面关系判断题1已知直线l、m、平面 、 ,且
4、l,m ,给出下列四个命题:(1),则lm (2)若lm,则(3)若,则l m (4)若lm,则其中正确的是_.高考题1. (2011年高考山东卷理科19)在如图所示的几何体中,四边形ABCD为平行四边形, ACB= ,平面,EF ,90,.= .()若是线段的中点,求证:平面;()若= ,求二面角- -的大小45672.(2011年高考浙江卷理科20)如图,在三棱锥 中, ,D为BC的中PABCA点,PO平面ABC ,垂足O落在线段AD上,已知BC=8,PO=4 ,AO=3,OD=2()证明:APBC ;()在线段AP 上是否存在点M,使得二面角A-MC-为直二面 角?若存在,求出 AM的长
5、;若不存在,请说明理由。(I)证明:如图,以O为原点,以射线OP为z轴的正半轴,建立空间直角坐标系Oxyz则 ,(0,)(,30)(4,2)(,0)(,4)ABCP,由此可得 ,所以48PAB,即BC.(II)解:设 ,1(0,34)MAP则P(4,2)(0,34)(,5)(8,)ACB设平面BMC的法向量 ,11nxyz平面APC的法向量 22(,)由 10,BMCn得 1114(23)(4)0,80,xyx即11123(0,)234,4nzy可 取由 即20,.APnC2,50zxy8得2225,4(5,43).3,xynz可 取由 120,0,4n得解得 ,故AM=3。5综上所述,存在点
6、M符合题意,AM=3。方法二:(I)证明:由AB=AC,D是BC的中点,得 ADBC又 平面ABC,得PO.因为 ,所以 平面PAD,A故 .BC(II)解:如图,在平面PAB 内作 于M ,连CM,BPA由(I)中知 ,得 平面BMC,P又 平面APC,所以平面BMC 平面APC。A在 22, 41,.RtDDB中 得在 ,OO中在 22,tPB中所以 2 36P=.B得在 22RtA, 5,A中 得又1cos ,3PB从而PM ,所以AM=PA-PM=3 。2综上所述,存在点M符合题意,AM=3。3.(2011年高考辽宁卷理科18)如图,四边形ABCD为正方形,PD平面ABCD,PDQA,
7、QA=AB= PD.129(I)证明:平面PQC 平面DCQ(II)求二面角Q-BP-C的余弦值.18解:如图,以D 为坐标原点,线段 DA的长为单位长,射线 DA为 x轴的正半轴建立空间直角坐标系 Dxyz.(I)依题意有 Q( 1,1,0),C(0,0,1 ),P(0 ,2,0).则 (,)(,)(1,).Q所以 .PD即PQDQ,PQDC.故PQ平面DCQ.又PQ 平面PQC,所以平面PQC平面DCQ. 6分(II)依题意有B (1,0,1), (1,0)(1,2).CBP设 是平面PBC的法向量,则(,)nxyz 0,.,nxyz即因此可取 0,12.设m是平面PBQ的法向量,则0,.
8、mBPQ可取15(1,).cos,.n所 以故二面角Q BPC的余弦值为 12分.4.(2011年高考安徽卷理科17)如图, 为多面体,平面ABCDEFG与平面 垂直,点 在线段 上,ABEDGFO1,2,O, , , 都是正三角形.OVCE10()证明直线 ;( II)求棱锥F-OBED 的体积。BCEF()(综合法)证明:设G是线段DA与线段EB 延长线的交点,由于 OAB与ODE都是正三角形,所以 OB ,OB= ,OG=OD=2DE21同理,设G是线段DA与线段FC延长线的交点,有 OG=OD=2,又由于G和G都在线段DA的延长线上,所以G与G重合。在 GED和GFD中,由OB ,OB
9、= 和OC , DE21DF21OC= ,可知B,C分别是GE和GF的中点,所以BC是GEF的中位线,故BC EF.F21(向量法)过点F作FQAD,交AD于点Q,连QE,由平面ABED平面ADFC,知FQ平面ABED,以Q为坐标原点, 为x轴正向, 为y轴QED正向, 为z轴正向,建立如图所示空间直角坐标系。由条件知E( ,0,0),F(0,0, ),B( ,- ,0),C(0,- , )。332323则有, , 。)2,0(BC),(E所以 ,即得BCEF.EF()解:由OB=1,OE=2,EOB=60,知S EOB= ,而OED是边长为2的正三角形,故S OED= ,所以S OBED=SEOB+SOED33= 。23过点F作F QAD,交AD于点Q,由平面ABED平面ACFD知,FQ就是四棱锥F-OBED的高,且FQ= ,所以V F-3OBED= FQSOBED= 。315. (2011年高考全国新课标卷理科18) 四棱锥PABCD中,底面ABCD为平行四边形,DAB=60,AB=2AD,PD底面ABCD.()证明:PABD;()若PD=AD,求二面角A-PB-C的余弦值。(18)解: