降维法解一类空间轨迹问题

降维法是指将三维立体几何问题化归到 二维平面问题．本文将一类空间轨迹回归求平 面曲线轨迹． 例1 (2004重庆市高考题)在四面体 ABCD的面ABC内有一点P,P到平面BCD 的距离等于P到AB的距离,则在平面ABC 内的P点轨迹为( )．     

考点30 空间角与空间距离

1.(江苏卷,4)在正三棱柱ABC-A1B1C1中,若AB=2,AA1=1,则点A到平面A1BC的距离为().(A)43(B)23(C)343(D)32.(湖南卷,5)如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,O是底面A1B1C1D1的中心,则O到平面ABC1D1的距离为().(A)21(B)42(C)22(D)23第2题图第3题图3.(福建卷,8)如图,长方体ABCD-A1B1C1D1中,AA1=AB=2,AD=1,点E、F、G分别是DD1、AB、CC1的中点,则异面直线A1E与GF所成的角是().(A)arccos15(B)π(C)arccos510(D)2π第4题图4.(辽宁卷,14)如图,正方体的棱长为1,C、D分别是两条棱的中点,A、B、M是顶点,那么点M到截面ABC…     

例谈三棱锥体积的转化

引例（2010年江苏卷16）如图1,在四棱锥P—ABCD中,PD—L平面ABCD,PD—DC—BC-1。AB-2,AB//DC,∠BCD=90°（1）求证：PC⊥BC;（2）求点A到平面PBC的距离。     

新题征展(108)

A题组新编1.(翁华木)(1)将边长为为2的正方形ABCD沿对角线BD折叠起来,使顶点A在底面BCD上的射影恰好是△BCD的外心O,如图1所示,则AO=;又若P是侧面ABD上的一动点,点P到平面BCD的距离与到点A的距离相等,则动点P的轨迹是.(用文字描述轨迹的形状,下同)图1(2)将边长为2的正方形ABCD沿对角线BD折叠起来,使顶点A在底面BCD上的射影恰好是△BCD的重心G,如图2所示,则AG=;又若P是侧面ABD上的一动点,点P到平面BCD的距离与到点A的距离相等,则动点P的轨迹是·图2(3)将边长为2的正方形ABCD沿对角线BD折叠起来,使顶点A在底面BCD上的射影恰好是△BCD的内心I,如图3所示,则AI=;又若P是侧面ABD上的一动点,点P到平面BCD的距离与到点A的距离相等,则动点P的轨迹是·图3图42.(王志海董云波)如图4所示,已知圆C:(x+1)2+y2=8,定点A(1,0),M为圆上一动点,点P在AM上,点N在CM上,且满足AM=2AP,NP·AM=0,点N的轨迹为曲线E.(1)求曲线E的方程;(2)若直线y=kx+k2+1与(1)中所求点N的轨迹E交于不同两点F、H,O是坐标原点,且...     

求点到平面的距离

解决好点到平面的距离是学好立体几何中距离关系的关键.下面是一个简单的实例,我们通过这个实例来体会一下求点到平面距离的几个常见的方法.例题:在正方形ABCD—A1B1C1D1中,棱长为1.求点A1到平面AB1D1的距离.一、用点到平面距离的定义由于要求点到平面的距离就是要求点与该点在平面内射影间的线段的长度.因此,只要找到该点在平面中射影,问题就可以迎刃而解.解法一:连结A1C1交B1D1于O,连结AO,过点A1作A1E⊥AO,垂足为点E.∵AA1⊥平面A1B1C1D1且B1D1平面A1B1C1D1∴AA1⊥B1D1又∵B1D1⊥A1C1且A1C1∩AA1=A1∴B1D1⊥平面AA1…     

从一道平面几何题联想开去

<正>在单元测试中有这样一道题目:如图1,在矩形ABCD中,P点是矩形内一点,已知AP=10cm,BP=5cm,CP=11cm,求DP的长度.解析如图2,过P点分别作PE⊥DC,PF⊥AD,PG⊥AB,PH⊥BC,垂足分别为E、F、G、H.设PE=a,PF=b,PG=c,PH=d.     

应重视用坐标法解向量题

在近几年高考题中,向量是必考点,引入坐标后很多向量问题便能迎刃而解.下面以平时考试中的几道向量题目为例谈谈坐标法的应用.图1例1如图1,在直角梯形ABCD中,AB⊥AD,AB//CD,AD=CD=1,AB=3,动点P在△BCD内运动(包含边界),设→AP=α.→AD+β.→AB,则α+β的     

例谈三棱锥体积的转化

引例(2010年江苏卷16)如图1,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,PD=DC=BC=1,AB=2,AB∥DC,∠BCD=90°(1)求证:PC⊥BC;(2)     

2002年北京市中学生数学竞赛复赛高一年级试题及参考答案

一、填空题(满分40分) 1.n是正整数,若不超过n的正整数中质数的个数与合数的个数相等,这样的n称为“怪异数”,则“怪异数”的集合是_. 2.已知0≤x,y<π,且则sin(x y)=_. 3.正方体ABCD-A1B1C1D1中,G是棱CC1的中点,则异面直线AG与BD1所成角的余弦值等于_. 4.已知f(x 1)=|x-1|-|x 1|且f(f(x))=f(2002) 1,则x=_. 5.四面体SABC中,面ABC为等腰直角三角形,其中∠ABC=90°,SC=AB=a,SC⊥面ABC,则棱SB与AC之间的距离等于_.     

Euler线由三角形向四面体的推广

1765年,Euler在一篇题为《三角形的几何学》的论文中证明了“三角形的外、重、垂心共线,且外心到垂心的距离等于重心到垂心距离的二分之一”。这条直线便被称为欧拉线,本文把Euler线推广到四面体。定理三组对棱分别垂直的四面体的外心、重心、垂心共线,且外心到重心的距离等于重心到垂心的距离。证如图1.设符合定理条件的四面体ABCD的外、重、垂心分别为O、G、H,连接AH、AG并延长交平面BCD于H_1,G_1,则G_1、H_1分别是△BCD的重心和垂心,且AH_1⊥平面BCD,作     

几何背景跳跃思维

在有些试题中,常常以某一种几何知识为背景来考察另一种几何知识,它是一种跳跃性思维方式. 考查的知识并不是很难,但学生却很不适应,只要“跳跃”过去这种试题就容易得到解答. 下面就以几何知识为背景,具有跳跃性思维的几种题目与大家一起分析.一、以立体几何为背景考查解析几何例 1　 (04年北京理 (4)题 )在正方体ABCD—A1B1C1D1 中,P是侧面BB1C1C内一动点,若P到直线BC与直线C1D1 的距离相等,则动点P的轨迹所在的曲线是(　　)A. 直线　　　　　　B. 圆C. 双曲线D. 抛物线分析: C1D1⊥面BB1C1C,所以,P到直线C1D1 的距离就…     

新题征展(108)

A 题组新编 　　1.(翁华木)(1)将边长为为2的正方形ABCD沿对角线BD折叠起来,使顶点A在底面BCD上的射影恰好是△BCD的外心O,如图1所示,则AO=_____;又若P是侧面ABD上的一动点,点P到平面BCD的距离与到点A的距离相等,则动点P的轨迹是_____.(用文字描述轨迹的形状,下同)……     

向量与立体几何中的探索性问题

前不久,我校高三学生周练测试卷中出现了如下一道立体几何题目: 如图1,棱柱ABCD-A1B1C1D1的所有棱长都为2,平面AA1GC⊥上平面ABCD.(1)证明BD⊥AA1.(2)在直线CC1上是否存在点P,使BF//平面DA1C1?若存在,求出点P的位置;若不存在,说明理由.     

求异面直线距离的一种有效方法

本文介绍一种求异面直线距离的有效方法—射影法 ,此法的解题根据是基于下面两个结论 .图 1　结论 1图结论 1　如图 1,若异面直线l1,l2 在平面α内的射影是两条互相平行的直线m1和m2 ,则直线l1,l2 的距离等于直线m1,m2 的距离 .结论 2　如图 2 ,若异面直线l1,l2 在平面α内的射影分别为点A和直线m ,则l1,l2 的距离等于点A到直线m的距离 .图 2　结论 2图从图 1和图 2可以看出 ,以上两个结论的正确性是十分显然的 ,故其证明从略 ,请读者自己完成 ,下面举例说明它们的应用 .例 1　如图 3,在三棱图 3　例 1图锥P ABC中 ,PC⊥底面ABC ,PA⊥…     

一道高考题的多种解法

题目(2010年全国卷Ⅰ)如图1,四棱锥S-ABCD中,SD⊥底面ABCD,AB//DC,AD⊥DC,AB=AD=1.DC=SD=2,E为棱SB上的一点,平面EDC⊥平面SBC. (Ⅰ)证明:SE=2EB; (Ⅱ)求二面角A-DE-C的大小.     

两条异面直线所成角的余弦公式

定理[1]在四面体A－BCD中，对棱AB和CD所成的角为θ，则如图1，E、M、N分队为BC、CA、BD的中点，则MEN为导面直线AB和CD所成的角，推论在四面体A—BCD中，对核AB与CD垂直的充要条件是AC‘＋BD’一BCZ＋ADZ（刀）应用定理的结论，我们可报方便地求出两条异面直线所成的角．因为总可以在两条导面直线上分别适当的选两个点构成四面体．然后应用对棱所成角的余弦公式（I）计算出以一般用反余弦表示）．（I）称为两条导面直线所成角的余弦公式．例1（1995年全国高考题）如图2，ABC一个BC；是喜三梭往，ZBCA三90o，DI、FI…     

用勾股定理列方程组求多边形的面积

<正>一、构造方程组求三角形的面积例1如图1,△ABC中,∠BAC=60°,AB=2AC,点P在△ABC内,且PA=槡3,PB=5,PC=2,求△ABC的面积.解过点P作PD⊥BC于点D,作PE⊥AC于点E,则∠AEP=∠PDC=∠PDB=90°.因为∠BAC=60°,AB=2AC,     

一道动态几何题的探究

题(湖北省八校2012届高三第二次联考数学理科14)如图1,直线l⊥平面α,垂足为O,已知直角三角形ABC中,BC=1,AC=2,AB=5.该直角三角形在空间做符合以下条件的自由运动:(1)A∈l,(2)C∈α,则B,O两点间的最大距离为______.1适合于填空题非严密解直角三角形ABC在时刻t的运动状态有三种:(1)A,O重合,A,C在平面α内,OB=AB=5.(2)C,O重合,C,B在平面α内,OB=CB=1.(3)A,O,C无任何两点重合,设二面角O-AC-B=θ,此时有两个极端位置分别是θ为0°和180°,     

立体几何创新题特点浅析

笔者以近几年高考及各地模拟试题为例,结合《考试大纲》和新课程的教学理念,分析高考命题的变化特点,供大家复习时参考.1.1解决方法多样化例1:(2005,湖北)如图,在四棱锥P—AB-CD中,底面ABCD为矩形,侧棱PA⊥底面AB-CD,AB=3,BC=1,PA=2,E为PD的中点.(Ⅰ)求直线AC与PB所成角的余弦值;(Ⅱ)在侧面PAB内是否有一点N,使NE⊥平面PAC,若存在求出N点到AB和AP的距离;若不存在说明理由.解法一:(Ⅰ)建立如图所示的空间直角坐标系,则A,B,C,D,P,E的坐标分别A(0,0,0),B(3,0,0)C(3,1,0),D(0,1,0),P(0,0,2),E0,12,1,从而,则AC=(3,1,0),P…     

由一个基本图形构造的若干命题

如图 1,三棱锥A BOD中 ,AB⊥面BOD ,∠BDO =90 .以此三棱锥作为模型的载体是处理线线角、线面角、二面角、线线距离、线面距离的最佳图形 .由这一图形构建的下列命题可以看作是以往一些定理的推广或延伸 .1　空间四边形正弦定理如图 1,过点B作BE⊥AO ,垂足为E ,过点D作DF⊥AO ,垂足为F ,设BE =mB,DF =mD ,BD=m ,二角面B AO D为θ ,BD与平面ADO所成角为θB ,DB与平面ABO所成角为θD ,则 msinθ=mBsinθB=mDsinθD.证　过点B作BN⊥AD于N ,∵AB⊥平面BOD ,且OD⊥BD ,由三垂线定理知OD⊥AD ,∴OD⊥平面ABD .∴…