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立体几何易错点透视

2021-02-07山东省沂南县第二中学贺小兵

■山东省沂南县第二中学 贺小兵

本文通过对立体几何中常见的易错题进行归纳总结,结合立体几何中几类典型问题进行分析,帮助同学们纠正错误认识,提高正确解题能力。

考向1:线线、线面、面面关系

空间中线线、线面、面面关系是立体几何的核心内容,其中又以线面的平行与面面的垂直问题为重点。

例1如图1,四边形ABCD 是平行四边形,平面AED ⊥平面ABCD,EF∥AB,AB=2,BC=EF=1,AE =,DE=3,∠BAD=60°,G 为BC 的中点。求证:平面BED⊥平面AED。

图1

证明:在△ABD 中,AD=1,AB=2,∠BAD=60°,由余弦定理得BD =,进而可得∠ADB=90°,即BD ⊥AD。又因为平面AED⊥平面ABCD,BD⊂平面AED,平面AED∩平面ABCD=AD,所以BD ⊥平面AED。又因为BD⊂平面BED,所以平面BED⊥平面AED。

易错点分析:本题易出错的原因:一是BD⊥AD 没有给出确切的证明过程,同学们在证明线线垂直时,易忽略利用余弦定理或勾股定理,求三角形边长之间的关系;二是书写格式不规范,对于线面垂直、面面垂直判定定理的使用,关键点不写出,例如,本题中的平面AED∩平面ABCD=AD 没有写,导致过程分拿不到。

小结:同学们要掌握线线垂直、线面垂直、面面垂直之间的相互转化。熟练掌握线面平行、面面垂直的判定和性质是迅速解题的关键。

考向2:空间角

从近几年高考全国Ⅰ卷理科命题趋势来看,立体几何解答题第一问通常考查线线、线面、面面关系,第二问通常考查空间角,即异面直线所成的角、直线与平面所成的角、平面与平面所成的角。

例2如图2,四边形ABCD 为菱形,∠ABC=120°,E,F 是平面ABCD同一侧的两点,BE⊥平面ABCD,DF⊥平面ABCD,BE=2DF,AE⊥EC。

(1)证明:平面AEC⊥平面AFC;

(2)求直线AE 与直线CF 所成角的余弦值。

图2

解析:(1)如图3,连接BD,交AC 于G,连接GE,GF。在菱形ABCD 中,有AC⊥BD。不妨设GB=1,又∠ABC=120°,可得AG。……

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