立体几何的核心脉络是垂直关系!
在高中数学的几大模块学习中,三角、数列、立体几何、概率统计、导数、圆锥曲线、解析几何这些模块当中,每一个板块都有一条主线,如果你觉得这个模板没学好,那往往是没有掌握好它的核心脉络!
任何一个模块它都有自己的核心脉络,把握核心脉络就是抓住主要矛盾,这才是真正的走捷径。
下面,我们通过几道典型例题,来看看垂直关系在“存在性”问题上,应该如何入手。
1.平行垂直有关的存在性问题
平行与垂直是立体几何的两种重要的位置关系,其中线线的平行与垂直是基础,线面平行和垂直是重点考查内容,应引起高度关注。
例1
(Ⅰ)求证:AC⊥平面BDE;
(Ⅱ)求二面角F-BE-D的余弦值;
(Ⅲ)设点M是线段BD上的一个动点,试确定点M位置,使得AM/平面BEF,并证明你的结论。
解析
本解法通过建立空间直角坐标系,将要确定点M的位置使AM/平面BEF,转化为向量AM与平面BEF的法向量垂直,即将“线面平行”问题转化为“直线的方向向量与平面的法向量垂直”问题来解决。
解析
企业回(1)加工带有台肩的齿轮以及空刀槽很窄的双联或多联齿轮,只能用插齿。这是因为:插齿刀“切出”时只需要很小的空间,而滚齿则滚刀会与大直径部位发生干涉。(2)加工无空刀槽的人字齿轮,只能用插齿;(3)加工内齿轮,只能用插齿。(4)加工。
例3
在直线上任取两点,用一点坐标减去另外一点坐标就是直线的方向向量。如直线y=3x 取点(0,0),(1,3)用(1,3)减去(0,0)得方向向量(
(1)求平面A1DE与底面A1B1C1所成二面角的余弦值;
(2)求线段AF的长。
解析
(1)取B1C1的中点O,连接OA1,OE.依题意知OA1,OE,B1C1两两垂直。以O为坐标原点建立空间直角坐标系如图所示。
2.与夹角有关的存在性问题
(2)求方向向量因为两已知平面的法向量为(1,2,-1),(-2,1,1),所求直线的方向向量垂直于2个法向量。由外积可求方向向量=(1,2,-1)×(-2,1,1)=i j k1 2 -1-2 1 1=3i+j+5k所以直线方向向量为(3,
空间中夹角问题主要有线线角、线面角和面面角,其中线线角是基础,线面角和面面角是高考重点考查内容。
解析
3.与距离有关的存在性问题
空间中的距离主要有点点距离、点线距离、点面距离、线面距离和面面距离等,其中点面距离是高考重点考查内容。
解析
(2)求方向向量因为两已知平面的法向量为(1,2,-1),(-2,1,1),所求直线的方向向量垂直于2个法向量。由外积可求方向向量=(1,2,-1)×(-2,1,1)=i j k1 2 -1-2 1 1=3i+j+5k所以直线方向向量为(3,
当所确定的点在某条直线上运动时,通过建立空间直角坐标系,利用向量平行(共线)的充要条件,通过引入参数λ建立两个向量的等式,从而实现用向量的坐标运算来确定点的位置,这种确定点的位置的方法我们称之为“λ大法”。
其理论依据就共线向量定理:非零向量a,b共线的充要条件是存在唯一的实数λ,使得b=λa.