高考必考题突破讲座(四)立体几何中的直线、平面的位置关系[解密考纲]立体几何问题是高考的重要内容,每年都考查一个解答题,两个选择或填“”空题,客观题主要考查空间概念,三视图及简单计算;解答题主要采用论证与计算相结合的模式.考查的热点是以几何体为载体的垂直、平行的证明、平面图形的折叠、探索开放性问题等,难度中等.1.(2017·江苏卷)如图,在三棱锥A-BCD中,AB⊥AD,BC⊥BD,平面ABD⊥平面BCD,点E,F(E与A,D不重合)分别在棱AD,BD上,且EF⊥AD
求证:(1)EF∥平面ABC;(2)AD⊥AC
解析(1)在平面ABD内,因为AB⊥AD,EF⊥AD,所以EF∥AB
又因为EF⊄平面ABC,AB⊂平面ABC,所以EF∥平面ABC
(2)因为平面ABD⊥平面BCD,平面ABD∩平面BCD=BD,BC⊂平面BCD,BC⊥BD,所以BC⊥平面ABD
因为AD⊂平面ABD,所以BC⊥AD
又AB⊥AD,BC∩AB=B,AB⊂平面ABC,BC⊂平面ABC,所以AD⊥平面ABC
又因为AC⊂平面ABC,所以AD⊥AC
2.如图,已知△ABC和△DBC所在的平面互相垂直,且AB=BC=BD=1,∠ABC=∠DBC=120°
(1)在直线BC上求作一点O,使BC⊥平面ADO,写出作法并说明理由;(2)求三棱锥A-BCD的体积.解析(1)作AO⊥BC,交CB延长线于点O,连接DO,AO,则BC⊥平面ADO
证明如下: AB=DB,OB=OB,∠ABO=∠DBO,∴△ABO≌△DBO,则∠AOB=∠DOB=90°,即OD⊥BC
又 AO∩OD=O,AO⊂平面ADO,OD⊂平面ADO,∴BC⊥平面AOD
(2) △ABC和△DBC所在的平面互相垂直,平面ABC∩平面DBC=BC,AO⊂平面ABC,∴AO⊥平面BCD,即AO是三棱锥A-BCD底面BCD上的高,在Rt△AOB中,