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使用次数:108
更新时间:2021-07-17
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1.

图,直三棱柱ABCA1B1C1中,ACB90°AC1CB,侧棱AA11,侧面AA1B1B的两条对角线交点为DB1C1的中点为M.

)求证CD平面BDM

)求面B1BD与面CBD所成二面角的大小.

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题型:计算题
知识点:点 直线 平面之间的位置
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【答案】

本小题主要考查线面关系和直棱柱等基础知识,同时考查空间想象能力和推理运算能力.

  解法一:()如图,连结CA1AC1CM,则CA1=.

CB=CA1=,

∴△CBA1为等腰三角形,

又知D为其底边A1B的中点,

CDA1B.

A1C1=1,C1B1=,

A1B1=

BB11A1B2.

∵△A1CB为直角三角形,

DA1B的中点,

CD=A1B=1,CD=CC1.

DM=AC1=,DM=C1M,

∴△CDM≌△CC1M,

CDM=CC1M=90°,CDDM.

因为A1BDM为平面BDM内两条相交直线,所以CD平面BDM.

)设FG分别为BCBD的中点,连结B1GFGB1F,则

FGCDFG=CD.

FG=,FGBD.

由侧面矩形BB1A1A的对角线的交点为D

BD=B1D=A1B=1

所以BB1D是边长为1的正三角形,

于是B1GBD,B1G=

∴∠B1GF是所求二面角的平面角.

B1F2=B1B2+BF2=1+2=

cosB1GF==.

即所求二面角的大小为πarccos

解法二:如图,以C为原点建立坐标系.

B,0,0,B1,1,0,A10,1,1,D,,,M,1,0,

=,,, =,1,1,

=0, ,,

=0, =0,

CDA1B,CDDM.

因为A1BDM为平面BDM内两条相交直线,

所以CD平面BDM.

)设BD中点为G,连结B1G,则G,,,

=(-,,, =(-,,,

=0.BDB1G.

CDBD

的夹角θ等于所求二面角的平面角.

cosθ==.

所以所求二面角的大小等于πarccos.

=
考点梳理:
根据可圈可点权威老师分析,试题“ ”主要考查你对 平面的基本性质 等考点的理解。关于这些考点的“资料梳理”如下:
◎ 平面的基本性质的定义

平面的概念:

平面是无限伸展的;

平面的表示:

通常用希腊字母α、β、γ表示,如平面α(通常写在一个锐角内);也可以用两个相对顶点的字母来表示,如平面BC。

平面的画法:

①通常把水平的平面画成锐角为45。,横边长等于其邻边长2倍的平行四边形,如图1所示.②如果一个平面被另一个平面挡住,则被遮挡的部分用虚线画出来,如图2所示,

◎ 平面的基本性质的知识扩展
1、平面的概念:平面是无限伸展的;
2、平面的表示:通常用希腊字母α、β、γ表示,如平面α(通常写在一个锐角内);也可以用两个相对顶点的字母来表示,如平面BC。
3、平面的性质:
(1)公理1:如果一条直线的两点在一个平面内,那么这条直线在这个平面内。
用符号语言表示公理1:
应用:判断直线是否在平面内
(2)公理2:过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面。
推论:一直线和直线外一点确定一平面;两相交直线确定一平面;两平行直线确定一平面。
公理2及其推论作用:它是空间内确定平面的依据。
(3)公理3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线。
符号语言:P∈α,且P∈βα∩β=l,且P∈l。
公理3的作用:①它是判定两个平面相交的方法;
②它说明两个平面的交线与两个平面公共点之间的关系:交线必过公共点;
③它可以判断点在直线上,即证若干个点共线的重要依据。
◎ 平面的基本性质的特性

平面的性质:

(1)公理1:如果一条直线的两点在一个平面内,那么这条直线在这个平面内。
用符号语言表示公理1:
应用:判断直线是否在平面内
(2)公理2:过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面。
推论:一直线和直线外一点确定一平面;两相交直线确定一平面;两平行直线确定一平面。
公理2及其推论作用:它是空间内确定平面的依据。
(3)公理3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线。
符号语言:P∈α,且P∈βα∩β=l,且P∈l。
公理3的作用:①它是判定两个平面相交的方法;
②它说明两个平面的交线与两个平面公共点之间的关系:交线必过公共点;
③它可以判断点在直线上,即证若干个点共线的重要依据。

◎ 平面的基本性质的知识点拨

立体几何问题的重要方法:

根据平面的基本性质,把空间图形转化为平面图形来解决,这是立体几何中解决问题的重要思想方法.通常要解决以下四类问题:
(l)证明空间三点共线问题:证明这类问题一般根据公理3证明这些点都在两个平面的交线上,即先确定出某两个点在某两个平面上,再证明第三个点既在第一个平面内,又在第二个平面内,当然必在两平面的交线上.
(2)证明空间三线共点问题:证明这类问题一般根据公理l和公理3,把其中一条直线作为分别通过其余丽条直线的两个平面的交线,然后证明两条直线的交点在此直线上.
(3)证明空间点共面问题:可根据公理2,先取三点(不共线的三点)确定一个平面,再证其他各点都在这个平面内.
(4)证明空间直线共面问题一般根据公理2及推论,先取两条(相交或平行)直线确定一个平面,再证其余直线在这个平面内,或者由这些直线中取适当的两条确定若干个平面,再一一确定这些平面重合.

基本性质2及其三个推论可以用来证明点、线共面,证明此类问题,常用的方法有:

①纳入法:先利用基本性质2及其三个推论证明某些点和直线在一个确定的平面内,再证明其余的点和直线也在这个确定的平面内.
②同一法:先利用基本性质2及其三个推论证明某些点和直线在一个确定的平面内,另一些点和直线在另外一个确定的平面内,……,最后证明这些平面重合.
③反证法:可以假设这些点和直线不在同一个平面内,然后通过推理,找出矛盾,从而否定假设,肯定结论.

◎ 平面的基本性质的知识拓展

点线面位置关系的符号语言如下表:

◎ 平面的基本性质的教学目标
1、理解空间直线、平面位置关系的定义。
2、了解如下可以作为推理依据的公理和定理。
3、会判断直线与平面、平面与平面的位置关系。
◎ 平面的基本性质的考试要求
能力要求:知道
课时要求:40
考试频率:选考
分值比重:3

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