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核心考点解读——立体几何综合:求角等计算和证明平行垂直
1.考察利用线面、面面垂直的判定定理证明垂直关系,利用线面面面平行的判定定理证明平行关系。考察利
用空间坐标系和空间向量的坐标运算求二面角、直线和平面所成的角。
2. 题型是一个必考的大题,证明平行或者垂直关系,求解直线与平面所成的角或者二面角,求解体积等。以空间建系设点,利用空间向量的坐标运算。
利用空间向量法求二面角的一般方法,设二面角的平面角为
EMBED Equation.DSMT4 ,设
分别为平面
的法向量,二面角
的大小为
,向量
的夹角为
,则有
(图1)或
(图2)其中
.
1.(2021年全国高考乙卷数学(理)试题)如图,四棱锥
的底面是矩形,
底面
,
,
为
的中点,且
.
(1)求
;
(2)求二面角
的正弦值.
2.(2021年全国高考甲卷数学(理)试题)已知直三棱柱
中,侧面
为正方形,
,E,F分别为
和
的中点,D为棱
上的点.
(1)证明:
;
(2)当
为何值时,面
与面
所成的二面角的正弦值最小?
3.(2021年全国新高考I卷数学试题)如图,在三棱锥
中,平面
平面
,
,
为
的中点.
(1)证明:
;
(2)若
是边长为1的等边三角形,点
在棱
上,
,且二面角
的大小为
,求三棱锥
的体积.
4.(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ))如图,在长方体
中,点
分别在棱
上,且
,
.
(1)证明:点
在平面
内;
(2)若
,
,
,求二面角
的正弦值.
5.(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))如图,
为圆锥的顶点,
是圆锥底面的圆心,
为底面直径,
.
是底面的内接正三角形,
为
上一点,
.
(1)证明:
平面
;
(2)求二面角
的余弦值.
6.(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ))如图,已知三棱柱ABC-A1B1C1的底面是正三角形,侧面BB1C1C是矩形,M,N分别为BC,B1C1的中点,P为AM上一点,过B1C1和P的平面交AB于E,交AC于F.
(1)证明:AA1∥MN,且平面A1AMN⊥EB1C1F;
(2)设O为△A1B1C1的中心,若AO∥平面EB1C1F,且AO=AB,求直线B1E与平面A1AMN所成角的