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三維幾何復盤:如何證明空間中的直線是垂直的?

空間中有三種垂直關系:

“線-線垂直度”:包括兩種情況:* *平面垂直度和不同平面垂直度。

“直線和平面是垂直的”

“面對面垂直”

這三種縱向關系可以相互轉化。

(1)從線面可以推斷線面是垂直的。這是壹個線與平面垂直的判定定理,也是壹個常規操作。

(2)從線-面垂直度可以推斷線是垂直的。這就是線與平面垂直的判定定理。

(3)從垂直線和平面也可以推斷出平面是垂直的。

(4)從垂直面可以推斷線面是垂直的。

(5)另外,借助於線-線平行度,可以由線-面垂直度推導出新的線-面垂直度;兩組直線是垂直的(同壹平面不同於直線),可以推斷直線是平行的;從兩組直線和平面垂直(同壹直線不同平面)可以推斷平面平行。

破解要點

註意,圖中有兩個等腰三角形:;

作為中點,根據三條線的組合,我們可以得到兩組線之間的垂直關系:

問題ⅱ可以通過由直線垂線推導直線垂線,再推導直線垂線來解決。

問題壹是特例:當平面是平面時,是直角三角形,根據勾股定理可以求解。

註:這是很多題的根源,在高考中多次出現。

破解要點

註意,這個問題的已知條件中有兩個等腰三角形:;

問題2其實和2007年海南卷18是同壹個問題。

破解要點

如果妳把壹個金字塔壹分為二,妳可以得到兩個四面體。在四面體中,它們是等腰三角形。

所以1這個問題其實是2007年海南那篇論文的再現。

破解要點

如果能證明,1這個問題就回到2007年熟悉的海南卷子題目18,很好做:

在,,

∴ ,

破解要點:思路壹

作為中點,由三條線的組合推導出線是垂直的,組合面是垂直的,可以推導出線與面的關系,然後線是垂直的。

那麽,可以推導出三角形的同余和線段的相等:

運用平面幾何的知識,我們可以推出:。

破解要點:思路二

制作中點、中點並連接。

從平面垂線和直線垂線,推導出平面垂線和直線垂線,

從三條線合壹來看,線是垂直的:,

從垂直線上,推導出垂直線,然後推導出新的垂直線。

根據中性線的性質,可以推斷:

破解要點

四面體可以從三棱柱中去掉。

根據題目的條件,很容易證明是等腰三角形。所以,再壹次回到2007年海南卷18的題目。

註:2013第壹卷,文章數量與有理數1的立體幾何問題完全相同。

破解要點

根據題目的條件,很容易證明是等腰三角形。所以,再壹次回到2007年海南卷18的題目。

註:全國卷2011,數學數1題與文獻數1題完全相同。

破解要點

在四棱錐中,四面體是可以去掉的。

根據已知的條件,很容易證明它是直角三角形。

陰暗面

∴飛機

∴ .

本題目的特點是:應用平面幾何知識推導線-線垂直度,由線-線垂直度得到線-面垂直度,再推導線-線垂直度。

問題中有兩個等腰三角形:,但不是條件,而是結論。

註意:平行四邊形可以分成兩個三角形,而且是我們熟悉的直角三角形。

破解要點

這個題目的特點是對空間想象有壹定的要求,可能會擋住壹部分同學。

從備考訓練的角度來說,最好多練習這類題,增加想象力。

為了幫助妳提高空間想象力,我們特意在這裏貼了兩個角度的圖形。

利用平面幾何的知識,可以推導出它是壹個等腰直角三角形。

然後,由線垂推導出線垂,再由線垂推導出線垂。

∵ ,

∴飛機

另壹架飛機

破解要點

要證明線是垂直的,先證明線面是垂直的;如果要證明線是垂直的,先證明線是垂直的。

這個問題的關鍵在於:用平面幾何知識推導。

如下圖所示,延伸,交匯點。

∵是直角三角形,點是它斜邊上的中點。

∴ ,

,

這是壹個等腰梯形,

∴ ,

∴ ,

∴ .

相對而言,梯形在高考中出現的頻率不如平行四邊形、矩形、菱形;但是玩的少不代表不考。

高考數學想拿高分,平面幾何必須過。