题目回顾(回忆版)
通常涉及空间几何体(如三棱柱、四棱锥等),考查线面平行/垂直证明、空间角(二面角、线面角)计算、体积或点到平面距离等。
核心解法套路
一、 证明题(线面平行/垂直)
1. 线面平行:直接找线线平行。
口诀:“线面平行,先找线线平行”。
操作:在要证的平面内找一条直线,证明它和外面的那条直线平行。常用方法:中位线、平行四边形性质、线面平行性质定理。
关键句式:“连接XX,取中点O,连接OO’,∵ OO’∥AA’,∴ 直线L∥平面α。”
2. 线面垂直:转化为线线垂直。
口诀:“线面垂直,必证线线垂直”。
操作:证明这条直线垂直于平面内的两条相交直线。
关键句式:“∵ AB⊥BC,AB⊥BD,且BC与BD相交于B,∴ AB⊥平面BCD。”
二、 计算题(求二面角、点面距离)
1. 求二面角(最常考):
步骤:
建系:以方便计算的顶点为原点,建立空间直角坐标系。
写坐标:把所有相关点坐标写出来(注意底面图形性质)。
求法向量:设平面α的法向量 n=(x,y,z),利用平面内两不共线向量与n垂直列方程组,取一个简单解。
套公式:二面角θ的两个平面法向量为 n1, n2,则 cosθ = |n1·n2|/(|n1||n2|)。注意判断锐角还是钝角(看图或符号)。
偷懒技巧:如果图形规整(如正三棱柱),法向量常直接看出,如平面ABC的法向量可能就是 (0,0,1)。
2. 求点到平面距离:
公式法:d = |向量PA·法向量n| / |法向量n|,其中P是点,A是平面上任意一点。
等体积法(当建系麻烦时用):V棱锥 = (1/3)×底面积×高。换个底面,同一个棱锥体积不变,列方程求高(即距离)。
口诀:“距离不好求,立马想等积”。
三、 高频考点与注意事项
必考:空间向量坐标法(建系)、法向量计算。
易错点:
写坐标时,底面点坐标算错(用好勾股定理、等腰、直角等条件)。
二面角公式绝对值忘记,导致余弦值负号判断错误。
证明垂直时,漏写“两条相交直线”这个条件。
真题答案特征:最终答案往往是整数或简单分数(如√2/2, 1/2)。
拿分步骤清单
1. 证明部分:按上述口诀,步骤写清晰,逻辑符号(∵∴)用对。
2. 计算部分:
建系 → 写坐标 → 求向量 → 求法向量 → 套公式 → 写答案。
关键步骤不能跳,公式必须写明。
3. 时间控制:立体几何大题约15-20分钟完成,证明快写,计算稳算。