教学流程多媒体辅助教学内容考向三平面图形折叠问题把平面图形折叠成空间几何体,以此为载体来考查相关的角、距离、体积等,关键是弄清折叠前后哪些量改变,哪些量没变.【例3】(2013·广东高考)如图(1),在边长为1的等边三角形ABC中,D,E分别是AB,AC上的点,AD=AE,F是BC的中点,AF与DE交于点G
将△ABF沿AF折起,得到如图(2)所示的三棱锥A-BCF,其中BC=
(1)证明:DE∥平面BCF;(2)证明:CF⊥平面ABF;(3)当AD=时,求三棱锥F-DEG的体积VF-DEG
[思路点拨](1)要证直线和平面平行,可证直线与该平面内的一条直线平行,也可证直线所在的平面与该平面平行.(2)要证直线和平面垂直,需要证明直线和该平面内的两条相交直线垂直.(3)要求三棱锥的体积,需要确定底面面积和高,然后代入棱锥的体积公式计算.(1)证明在等边△ABC中,AD=AE在折叠后的图形中,仍有AD=AE,AB=AC因此=,从而DE∥BC
因为DE⊄平面BCF,BC⊂平面BCF,所以DE∥平面BCF
(2)证明在折叠前的图形中,因为△ABC为等边三角形,BF=CF,所以AF⊥BC,则在折叠后的图形中,AF⊥BF,AF⊥CF,又BF=CF=,BC=
,所以BC2=BF2+CF2,所以BF⊥CF
又BF∩AF=F,BF⊂平面ABF,AF⊂平面ABF,所以CF⊥平面ABF
(3)解由(1)知,平面DEG∥平面BCF,由(2)知AF⊥BF,AF⊥CF,又BF∩CF=F,所以AF⊥平面BCF,所以AF⊥平面DEG,即GF⊥平面DEG
在折叠前的图形中,AB=1,BF=CF=,AF=
由AD=知=,又DG∥BF,所以===,所以DG=EG=×=,AG=×=,所以FG=AF-AG=
故V三棱锥F-DEG=V三棱锥E-DFG=×DG·FG·GE=·()2·=
课题点、直线、平面之间的位置关