2019-2020学年北师大版必修二 立体几何综合问题 教案
2019-2020学年北师大版必修二    立体几何综合问题   教案第2页

GE⊂平面EDB,HF不在平面EDB内,

所以FH∥平面EBD.

(2) =(-2,2,0),=(0,0,1),=0,所以AC⊥GE.

又AC⊥BD,EG∩BD=G,所以AC⊥平面EDB.

(3) =(-1,-1,1), =(-2,-2,0),

设平面BDE的法向量为n1=(1,y1,z1).

则n1=-1-y1+z1=0,n1=-2-2y1=0,

所以y1=-1,z1=0,即n1=(1,-1,0).

=(0,-2,0), =(1,-1,1).

设平面CDE的法向量为n2=(1,y2,z2),

则n2=0,y2=0,n2=0, 1-y2+z2=0,z2=-1,

故n2=(1,0,-1).

cos〈n1,n2〉===,

所以〈n1,n2〉=60°,即二面角B-DE-C为60°.

【点拨】(1)本题主要考查空间线面平行,线面垂直,面面垂直的判断与证明,考查二面角的求法以及利用向量知识解决几何问题的能力,同时考查空间想象能力,推理论证能力和运算能力.(2)空间角、空间的平行与垂直是高考必考内容之一,处理方法为推理论证或借助向量知识解决分析几何问题.

【变式训练1】已知平面α外不共线的三点A,B,C到α的距离都相等,则正确的结论是(  )

A.平面ABC必不垂直于α B.平面ABC必平行于α

C.平面ABC必与α相交 D.存在△ABC的一条中位线平行于α或在α内

【解析】选D

题型二 空间角求解

【例2】 (2010浙江)在矩形ABCD中,点E,F分别在线段AB,AD上,AE=EB=AF=FD=4.沿直线EF将△AEF翻折成△A′EF,使平面A′EF⊥平面BEF.

(1)求二面角A′-FD-C的余弦值;

(2)若点M,N分别在线段FD,BC上,若沿直线MN将四边形MNCD向上翻折,使C与A′重合,求线段FM的长.

【解析】(1)取线段EF的中点H,连接A′H,因为A′E=A′F及H是EF的中点,所以A′H⊥EF.

又因为平面A′EF⊥平面BEF,及A′H⊂平面A′EF,所以A′H⊥平面BEF.

如图建立空间直角坐标系A-xyz,则A′(2,2,2),C(10,8,0),F(4,0,0),D(10,0,0).

故=(-2,2,2), =(6,0,0).

设n=(x,y,z)为平面A′FD的一个法向量,