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