南京市高三数学二轮专题复习讲义立体几何1平行关系例题讲解:例1:已知四面体ABCD中,M、N分别是△ABC和△ACD的重心,求证:(1)MN∥平面ABD;(2)BD∥平面CMN。答案与提示:连CM、CN分别交AB、AD于E、F,连EF,易证MN∥EF∥BD例2.已知边长为10的等边三角形ABC的顶点A在平面α内,顶点B、C在平面α的上方,BD为AC边上的中线,B、C到平面α的距离BB1=2,CC1=4.(1)求证:BB1∥平面ACC1(2)求证:BD⊥平面ACC1(3)求四棱锥A-BCC1B1的体积答案与提示:(3)30例3.已知PA⊥平面ABCD,四边形ABCD是矩形,M、N分别是AB、PC的中点.(1)求证:MN∥平面PAD;(2)求证:MN⊥CD;(3)若平面PCD与平面ABCD所成二面角为θ,问能否确定θ的值,使得MN是异面直线AB与PC的公垂线.答案与提示:(3)45°备用题如图,在三棱锥P-ABC中,PA⊥面ABC,△ABC为正三角形,D、E分别为BC、AC的中点,设AB=2PA=2,(1)如何在BC上找一点F,使AD∥平面PEF?说明理由;(2)对于(1)中的点F,求二面角P-EF-A的大小;答案与提示:(1)F为CD中点(2)arctan2作业在正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AA1=AB,点E、M分别为A1B、C1C的中点,过A1,B,M三点的平面交C1D1于点N。(1)求证:EM∥平面ABCD;用心爱心专心115号编辑1DCBMANP(2)求二面角B-A1N-B1的正切值。答案与提示:(2)arctan2垂直关系例题讲解:例1:如图,在三棱锥P-ABC中,AB=BC=CA,PA⊥底面ABC,D为AB的中点.(1)求证:CD⊥PB;(2)设二面角A-PB-C的平面角为α,且tanα=,若底面边长为1,求三棱锥P-ABC的体积.答案与提示:(2)例2:已知ABCD—A1B1C1D1是棱长为a的正方体,E、F分别是棱AA1和CC1的中点,G是A1C1的中点.(1)求证平面BFD1E⊥平面BGD1;(2)求点G到平面BFD1E的距离;(3)求四棱锥A1-BFD1E的体积.答案与提示:(2)a(3)a3例3:四边形ABCD中.AD∥BC,AD=AB,∠BCD=45°,∠BAD=90°,将△ABD沿对角线BD折起,记折起点A的位置为P,且使平面PBD⊥平面BCD.(1)求证:CD⊥平面PBD;(2)求证:平面PBC⊥平面PDC;(3)求二面角P—BC—D的大小.答案与提示:(2)先证PB⊥面PCD(3)arctan备用题在三棱锥S-ABC中,已知SA=4,AB=AC,BC=3,∠SAB=∠SAC=45°,SA与底面ABC所的角为30°.(1)求证:SA⊥BC;(2)求二面角S—BC—A的大小;(3)求三棱锥S—ABC的体积.答案与提示:(2)arctan(3)9作业用心爱心专心115号编辑2BAPDCSCCBAA1.在四棱锥P-ABCD中,已知PD⊥底面ABCD,底面ABCD为等腰梯形,且∠DAB=60°,AB=2CD,∠DCP=45°,设CD=a.(1)求四棱锥P-ABCD的体积.(2)求证:AD⊥PB.答案与提示:(1)a32.如图,正三角形ABC与直角三角形BCD成直二面角,且∠BCD=90°,∠CBD=30°.(1)求证:AB⊥CD;(2)求二面角D—AB—C的大小;答案与提示:(2)arctan3空间角例1、如图1,设ABC-ABC是直三棱柱,F是AB的中点,且(1)求证:AF⊥AC;(2)求二面角C-AF-B的大小.解:(1)如图2,设E是AB的中点,连接CE,EA.由ABC-ABC是直三棱柱,知AA⊥平面ABC,而CE平面ABC,所以CE⊥AA, AB=2AA=2a,∴AA=a,AA⊥AE,知AAFE是正方形,从而AF⊥AE.而AE是AC在平面AAFE上的射影,故AF⊥AC;(2)设G是AB与A1E的中点,连接CG.因为CE⊥平面AABB,AF⊥AE,由三垂线定理,用心爱心专心115号编辑3ABCDCG⊥AF,所以∠CGE就是二面角C-AF-B的平面角. AAFE是正方形,AA=a,∴,∴,∴tan∠CGE=,∠CGE=,从而二面角C-AF-B的大小为。例2、一条长为2的线段夹在互相垂直的两个平面、之间,AB与成45o角,与成角,过A、B两点分别作两平面交线的垂线AC、BD,求平面ABD与平面ABC所成的二面角的大小.以CD为轴,将平以AB为轴,将平面BCD旋转至与面ABD旋转至与平面ACD共面平面ABC共面图1图2图3解法1、过D点作DE⊥AB于E,过E作EF⊥AB交BC于F(图1),连结DF,则∠DEF即为二面角D-AB-C的平面角.为计算△DEF各边的长,我们不妨画出两个有关的移出图.在图2中,可计算得DE=1,EF=,BF==.在移出图3中, cosB==,在△BDF中,由余弦定理:DF2=BD2+BF2-2BD﹒BF﹒cosB=()2+()2-2﹒﹒=.(注:其实,由于AB⊥DE,AB⊥EF,∴AB⊥平面DEF,∴AB⊥DF.又 AC⊥平面,∴AC⊥DF.∴DF⊥平面ABC,∴DF⊥BC,即DF...