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第二讲 立体几何(大题)
专题四 立体几何
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第2轮 全国版数学 (理)
专题四 立体几何
(1)证明:如图所示,取AB中点为O,连接DO,CO,则OB=DC=1.
又DC∥OB,所以四边形DCBO为平行四边形.
又BC=OB=1,
所以四边形DCBO为菱形,所以BD⊥CO.
同理可得,四边形DCOA为菱形,所以AD∥CO,
所以BD⊥AD.
因为PD⊥底面ABCD,BD⊂底面ABCD,所以PD⊥BD,
又AD∩PD=D,AD,PD⊂平面ADP,所以BD⊥平面ADP.
因为PA⊂平面ADP,所以BD⊥PA.
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(1)探索性问题一般是先假设题目中的数学对象存在(或结论成立)或暂且认可其中的一部分结论,在这个前提下进行逻辑推理,把要成立的结论当作条件,并经过严格的逻辑推理,若由此导出矛盾则否定假设,否则给出肯定结论.
(2)求空间距离问题时要牢记用向量法求空间距离的公式,由此求出相关结论后代入公式求解.
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专题检测(十)
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考点一 空间位置关系与线面角
(2022·全国甲卷)在四棱锥P-ABCD中,PD⊥底面ABCD,CD∥AB,AD=DC=CB=1,AB=2,DP=.
(1)证明:BD⊥PA;
(2)求PD与平面PAB所成的角的正弦值.
(2)解:由(1)知BD⊥AD,又AB=2AD,所以∠DAO=60°,
所以三角形ADO为正三角形.
过点D作垂直于DC的直线为x轴,DC所在直线为y轴,DP所在直线为z轴,建立如图所示的空间直角坐标系,则A,B,P(0,0,),D(0,0,0).
则=(0,2,0),=,=(0,0,).
设平面PAB的法向量为n