涵蓋近年高考高頻考點、解題模板及易錯點,幫助考生高效突破壓軸題:
一、平行與垂直證明(占比30%)
1. 線面平行
核心方法:
- 中位線法:構造三角形中位線
- 平行四邊形法:找對邊平行關系
- 面面平行性質:α∥β ? a?α ? a∥β
例題
四棱錐P-ABCD中,M為PC中點,AB∥CD,AB=2CD。求證:PA∥平面MBD。
關鍵:取PB中點N,證四邊形AMND為平行四邊形。
2. 面面垂直
核心定理:線面垂直 ? 面面垂直(a⊥β, a?α ? α⊥β)
例題:
三棱柱ABC-A?B?C?中,AA?⊥平面ABC,∠BAC=90°。求證:平面A?BC⊥平面BB?C?C。
關鍵:證BC⊥平面AA?C?C(需用線線垂直傳遞)。
二、空間角的計算(占比25%)
3. 異面直線夾角
步驟:
- 平移構造三角形
- 用余弦定理:cos?θ=∣m?n∣∣m∣∣n∣cos=∣m∣∣n∣∣mn∣(向量法)
易錯點:忽略角度范圍(0°,90°]
4. 線面角
公式:sin?θ=∣n?d∣∣n∣∣d∣sinθ=∣n∣∣d∣∣n?d∣(d為方向向量,n為法向量)
例題:
正方體ABCD-A?B?C?D?中,求BD?與平面ABCD所成角的正弦值。
答案:6336(構造直角三角形計算)。
5. 二面角
兩種方法:
- 幾何法:作棱的垂線得平面角
- 向量法:cos?θ=∣n1?n2∣∣n1∣∣n2∣cos=∣n1∣∣n2∣∣n1?n2∣(注意銳角/鈍角判斷)
關鍵:二面角需觀察是銳角還是鈍角!
三、空間距離的計算(占比15%)
6. 點到平面距離
萬能公式:d=∣Ax0+By0+Cz0+D∣A2+B2+C2d=A2+B2+C2∣Ax0+By0+Cz0+D∣(平面方程)
向量法:d=∣AP→?n∣∣n∣d=∣n∣∣AP?n∣(A為平面上點)
7. 異面直線距離
步驟:
- 找公垂線段
- 向量法:d=∣AB→?(m×n)∣∣m×n∣=∣mn∣∣AB?(mn)∣(m,n為方向向量)
四、截面與軌跡問題(占比10%)
8. 截面問題
關鍵:找交線端點(用線面交點或面面交線)
例題:
正方體棱長為2,過A、C?及棱BB?中點作截面,求截面周長。
答案:25+2225+22(梯形截面)。
9. 動點軌跡
方法:
- 軌跡為線段:利用面面平行或線線平行
- 軌跡為圓弧:利用定角定長
:P在正方體面BCC?B?內運動,滿足AP⊥BD?,求P軌跡(答案:線段)。
五、翻折與展開問題(占比12%)
10. 平面圖形翻折
解題模板:
- 標未變量(如∠ABC翻折后不變)
- 找垂直關系(常用三垂線定理)
- 解三角形求邊長
易錯:翻折后角度關系改變!
例題:
矩形ABCD中,AB=3, BC=4,沿對角線BD翻折成120°二面角。求翻折后AC距離。
答案:32177321(構造空間坐標系計算)。
六、球與多面體(占比8%)
11. 多面體外接球
四大模型速解:
例題:
三棱錐P-ABC中,PA⊥平面ABC,∠ABC=90°,AB=3, BC=4, PA=5。求外接球半徑。
解析:補形為長方體 → 2R=32+42+52=522R=32+42+52=52 → R=522R=252。
??七、高頻易錯點突破
八、解題技巧工具箱
- 補形法:將不規則體補成正方體/長方體
- 等積法:VA?BCD=VC?ABDVABCDVCABD轉化求高
- 空間余弦定理:求二面角平面角(cos?θ=S1S2cosS2S1)
- 最小角定理:cos?θ=cos?θ1?cos?θ2cos=cos1?cos2(線面角與射影角關系)
經典例題實戰(新高考真題變式):
如圖,四棱錐P-ABCD中,底面ABCD為菱形,∠BAD=60°,PA⊥平面ABCD,PA=AB=2。(1) 求證:BD⊥PC;(2) 求二面角A-PC-D的余弦值。解析:(1) 連AC交BD于O,證BD⊥平面PAC(利用菱形對角線垂直)(2) 向量法:以O為原點建系 → 求平面APC、DPC法向量 → cos?θ=∣n1?n2∣∣n1∣∣n2∣cosθ=∣n1∣∣n2∣∣n1?n2∣答案:(1) 略;(2) ?64?46(鈍二面角)
命題趨勢
- 動態問題增多:動點軌跡、翻折展開
- 結構創新:非直棱柱(如五面體)、球截面最值
- 綜合化:與解析幾何(如空間直角坐標系)、導數(最值問題)結合
沖刺建議:重點掌握向量法通解步驟(建系→坐標→法向量→公式),強化翻折問題與外接球四大模型訓練,確保大題滿分!
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