高考数学必做解答题——立体几何
2014-09-18邬坚耀
邬坚耀
1 空间的平行关系
( )必做1 如图1,在空间四边形ABCD中,E是AB的中点. 若G为△ACD的重心,试在线段AB上找一点F,使得GF∥平面CDE.
图1
破解思路 解决本题的关键在于找出平面CDE内的一条直线和该平面外过G点的一条直线平行,或作两条平行辅助线,构成辅助平行平面进行转移.
精妙解法 法1:过G作MN平行CD,交AC、AD于M、N,过点M作MF∥EC交AB于F,连结FN.
因为MN∥CD,MF∥EC,MN∩MF=M,所以平面FMN∥平面ECD.
因为GF 奂平面FMN,所以GF∥平面CDE.
因为G为△ACD的重心,E是AB的中点,所以AM= AC,AF= AE= AB.
图2
法2:设CD的中点为H,因为G为△ACD的重心,所以A,G,H三点共线,且AG= AH,过G作GF∥EH,EH 奂平面CDE,GF 埭平面CDE,所以GF∥平面CDE,AF= AE= AB.
极速突击 本题主要考查“线面平行”的判定,“线面平行”可由“线线平行”或“面面平行”进行转化. 一般地,我们习惯选择降维处理,即选择用“线线平行”来推出“线面平行”,所以思维的落脚点应该在寻找“线线平行”上.
误点警示 线线平行推出线面平行还需要说明一条直线在平面内,另一条直线在平面外,证明面面平行时,容易忽视“两条相交直线”这个条件.
( )必做2 如图3,已知ABCD是直角梯形,∠ABC=90°, AD∥BC,AD=2,AB=BC=1,PA⊥平面ABCD. 在PA上是否存在一点E,使得BE∥平面PCD?若存在,找出点E,并证明:BE∥平面PCD;若不存在,请说明理由.
破解思路 解决本题的关键在于找出平面PCD内的一条直线和该平面外的一条直线BE平行,此时往往利用三角形或梯形的中位线与底边平行、平行四边形两对边平行等获证,或通过作两次线线平行转化为证两个平面平行,从而达到转移的效果.向量法证线面平行,关键是求平面PCD的法向量,再证直线BE所在的向量与平面PCD的法向量内积为零……