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升学考试 福建2011年高考数学立体几何真题讲解

福建2011年高考数学立体几何真题讲解

题目(回忆版):四棱锥S-ABCD中,AB平行CD,BC⊥CD,侧面SAB为等边三角形,AB=2,BC=1,CD=SD=1。(Ⅰ) 证明:SD⊥平面SAB。口诀/套路: “线面垂直证线线,线在面内是关键”。要证SD⊥面SAB,根据判定定理,...

题目(回忆版):四棱锥S-ABCD中,AB平行CD,BC⊥CD,侧面SAB为等边三角形,AB=2,BC=1,CD=SD=1。

(Ⅰ) 证明:SD⊥平面SAB。

口诀/套路: “线面垂直证线线,线在面内是关键”。要证SD⊥面SAB,根据判定定理,只需证SD与面SAB内的两条相交直线都垂直。

核心思路:

1. 找第一条线: 利用SD=1,CD=1,BC=1,AB=2这些条件,连接BD。先尝试证明SD⊥SA或SD⊥SB。常见做法是计算SA、SB、AB的长度关系(等边三角形SA=SB=AB=2),再结合SD、AD、BD等长度,利用勾股定理逆定理证明三角形SAD或三角形SBD是直角三角形,从而得到SD⊥SA或SD⊥SB。

2. 找第二条线: 通常再利用题目中BC⊥CD,AB//CD的条件,通过线面关系(如证明AB⊥某个含SD的平面)或直接计算证明SD⊥AB。

拿来就能用的关键点: 这类题常通过计算边长,利用勾股定理验证垂直关系。看到边长都给出来了,优先想能不能算。

(Ⅱ) 求AB与平面SBC所成的角。

口诀/套路: “求线面角,建系坐标是王道,法向量夹角的余角要找好”。直接用几何法找射影在2011年这题里比较绕,建空间直角坐标系是通法。

操作步骤(硬核信息流):

1. 建系: 以B为原点,BC为x轴正方向,BA为y轴正方向(因为BC⊥CD,AB//CD,这样建系容易表示各点坐标)。z轴垂直于底面向上。

2. 写坐标: B(0,0,0), C(1,0,0), A(0,2,0)。D点坐标:因为CD=1且平行于BA(y轴负方向),所以D(1, -1, 0)。S点坐标需要计算,利用SA=SB=2,以及SD=1,通过距离公式列方程可解出。通常设S(x, y, z),列出SA²=4, SB²=4, SD²=1三个方程求解。

3. 求法向量: 写出平面SBC内两个向量,如`向量SB`和`向量BC`,设平面SBC的法向量`n=(a,b,c)`,由`n·向量SB=0`和`n·向量BC=0`解出法向量(取一组简单值即可)。

4. 套公式: 计算`向量AB`与法向量`n`的夹角φ的余弦值|cosφ|。线面角θ的正弦值sinθ就等于这个|cosφ|。最后用θ = arcsin(|cosφ|)得出角度。

高频考点提醒: 求线面角、二面角是立体几何大题绝对的高频考点,建系、求法向量、套夹角公式这三步必须练到肌肉记忆。

【相关数据与预判干货】

2011年福建高考理科数学难度与分数线关联: 当年考后很多考生反馈数学(尤其是理科数学)题目比较简单。分数线公布后,2011年福建高考理科一本线为573分,相比2010年的539分,大幅上涨了34分。这验证了“试题容易,分数线水涨船高”的规律。

当年考生预判参考: 在分数线公布前,有考生根据数学简单、本一扩招、考生人数减少等因素,预测理科一本线在550-570分之间。最终结果(573分)接近预测区间的上限。

立体几何真题及答案获取: 2011年福建高考理科数学完整真题及答案(Word版)可在相关考试网站下载。立体几何作为解答题大题之一,其详细解析通常包含在整套试卷的答案中。

阅读提示

建议先抓核心知识点,再看例题或表达方式,复习时可结合范文素材和作文栏目一起使用。