高考解答题的审题与答题示范(四) 立体几何类解答题——审图形图形或者图象的力量比文字更为简洁而有力,挖掘其中蕴含的有效信息,正确理解问题是解决问题的关键.对图形或者图象的独特理解很多时候能成为问题解决中的亮点.典例(本题满分 12 分)如图,在四棱锥 PABCD 中,AB∥CD,且∠BAP=∠CDP=90°
(1)证明:平面 PAB⊥平面 PAD;(2)若 PA=PD=AB=DC,∠APD=90°,求二面角 APBC的余弦值
审题路线(1)AB∥CDAB⊥PD―→AB⊥平面 PAD―→结论(2)―→PF⊥平面 ABCD―→以 F 为坐标原点建系―→一些点的坐标―→平面 PCB、平面 PAB 的法向量―→二面角的余弦值标准答案阅卷现场(1)由已知∠BAP=∠CDP=90°,得AB⊥AP,CD⊥PD
由于 AB∥CD,故 AB⊥PD,又 PD∩PA=P,PD,PA⊂平面 PAD,所以 AB⊥平面 PAD
①又 AB⊂平面 PAB,②所以平面 PAB⊥平面 PAD
③(2)在平面 PAD 内作 PF⊥AD,垂足为点F,AB⊥平面 PAD,故 AB⊥PF,可得 PF⊥平面 ABCD
以 F 为坐标原点,FA的方向为x 轴正方向,|AB|为单位长度,建立空间直角坐标系.④由(1)及已知可得 A,P,B,C
所以PC=,CB=(,0,0),PA=,AB=(0,1,0).⑤设 n=(x,y,z)是平面 PCB 的一个法向量,则即可取 n=(0,-1,-).⑥设 m=(x′,y′,z′)是平面 PAB 的法向量,则即可取 m=(1,0,1).⑦则 cos〈n,m〉==-,⑧由图知二面角 APBC 为钝二面角,所以二面角 APBC 的余弦值为-
⑨第(1)问第(2)问得分点① ②③④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨2112111214 分8 分第(1)问踩点得分说明① 证得 AB⊥平面 PAD 得 2