高考大题增分课四 立体几何中的高考热点问题[命题解读] 立体几何是高考的重要内容,从近五年全国卷高考试题来看,立体几何每年必考一道解答题,难度中等,主要采用“论证与计算”相结合的模式,即首先利用定义、定理、公理等证明空间的线线、线面、面面平行或垂直,再利用空间向量进行空间角的计算,考查的热点是平行与垂直的证明、二面角的计算,平面图形的翻折,探索存在性问题,突出三大能力:空间想象能力、运算能力、逻辑推理能力与两大数学思想:转化化归思想、数形结合思想的考查.空间的平行与垂直及空间角的计算空间点、线、面的位置关系通常考查平行、垂直关系的证明,一般出现在解答题的第(1)问,解答题的第(2)问常考查求空间角,一般都可以建立空间直角坐标系,用空间向量的坐标运算求解.【例 1】 (2017·全国卷Ⅱ)如图,四棱锥 PABCD 中,侧面 PAD 为等边三角形且垂直于底面 ABCD,AB=BC=AD,∠BAD=∠ABC=90°,E 是 PD 的中点.(1)证明:直线 CE∥平面 PAB;(2)点 M 在棱 PC 上,且直线 BM 与底面 ABCD 的夹角为 45°,求二面角 MABD 的余弦值.[解] (1)证明:如图,取 PA 的中点 F,连接 EF,BF.因为 E 是 PD 的中点,所以 EF∥AD,EF=AD.由∠BAD=∠ABC=90°,得 BC∥AD.又 BC=AD,所以 EF 綊 BC,四边形 BCEF 是平行四边形,所以 CE∥BF.又 BF平面 PAB,CE平面 PAB,故 CE∥平面 PAB.(2)由已知得 BA⊥AD,以 A 为坐标原点,AB的方向为 x 轴正方向,|AB|为单位长,建立如 图 所 示 的 空 间 直 角 坐 标 系Axyz , 则A(0,0,0) , B(1,0,0) , C(1,1,0) , P(0,1 , ) , PC = (1,0 ,-),AB=(1,0,0).设 M(x,y,z)(0