内容正文:
第七章 立体几何与空间向量
第6节 立体几何中的向量方法
第2课时 向量法求解翻折、探索性、最值问题
2024版·数学(湘教)
课下巩固检测卷(三十九)
考点1 平面图形中的翻折问题
【典例引领】
[例1] 如图,在四边形PDCB中,PD∥BC,BA⊥PD,PA=AB=BC=1,AD=.沿BA将△PAB翻折到△SBA的位置,使得SD=.
(1)作出平面SCD与平面SBA的交线l,并证明l⊥
平面CSB;
(2)点Q是棱SC上异于S,C的一点,连接QD,当二面角QBDC的余弦值为,求此时三棱锥QBCD的体积.
【思维升华】 翻折问题的2个解题策略
1.确定翻折前后变与不变的关系
一般地,位于“折痕”同侧的点、线、面之间的位置和数量关系不变,对于不变的关系应在平面图形中处理,而对于变化的关系则要在立体图形中解决
2.确定翻折后关键点的位置
翻折过程中运动变化的点的位置移动,会带动与其相关的其他的点、线、面的位置关系与数量关系发生变化.只有分析清楚关键点的准确位置,才能以此为参照点,确定其他点、线、面的位置,进而进行有关的证明与计算
【考点集训】
2.在如图所示的多面体中,AB∥CD,四边形ACFE为矩形,AB=AE=1,AD=CD=2.
(1)求证:平面ABE∥平面CDF;
(2)设平面BEF∩平面CDF=l,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择若干个作为已知,使二面角BlC的大小确定,并求此二面角的余弦值.
条件①:AB⊥AD;条件②:AE⊥平面ABCD;条件③:平面AED⊥平面ABCD.
解:(1)证明:连接A1C1,则B1D1⊥A1C1,因为AA1⊥平面A1B1C1D1,
B1D1⊂平面A1B1C1D1,所以AA1⊥B1D1;
又因为AA1∩A1C1=A1,所以B1D1⊥平面AA1C1;
因为AC1⊂平面AA1C1,所以B1D1⊥AC1;
同理B1C⊥AC1;因为B1D1∩B1C=B1,
所以AC1⊥平面B1CD1.
因为AC1∥平面α,过直线AC1作平面β与平面α相交于直线l,则AC1∥l,
所以l⊥平面B1CD1.又l⊂平面α,所以平面α⊥平面B1CD1;
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