高考解析



  本部分内容是高考中的一个重要考点,它既可通过本部分内容考查立体几何中基本的点、线、面等之间的关系,又可通过本部分内容的考查来检查同学们对空间图形中线面、线线、面面之间的距离、所成的角等掌握情况,再加上其灵活性较高,能很好地考察同学们的各方面能力.

例1、(全国)下列五个正方体图形中,是正方体的一条对角线,点M、N、P分别为其所在棱的中点,能得出⊥面MNP的图形的序号是_________.(写出所有符合要求的图形序号)

分析:

  本题主要考查直线和平面的位置关系,考查空间想象能力和逻辑推理能力,所要用的知识点主要是“由三垂线定理推证,得到的体对角线与其不相交的面对角线垂直”.

解析:

  由正方体的对角线与它异面的面对角线垂直,如图(1)中有⊥B1D1

又MP∥B1D1,∴ ⊥MP.

同理,⊥NP,MP∩NP=P,∴ ⊥面MNP.

设Q是所在棱的中点,在图(2),图(3)中,要证明⊥面MNP不可能,可用反证法证明不垂直于面MNP.

在图(2)中,若⊥面MNP,则⊥MN,又⊥MQ,

⊥面MNQ,则⊥NQ,即⊥AD,不可能.

在图(3)中,若⊥面MNP,则⊥NP,又⊥QN,

⊥面NPQ,若⊥PQ,即⊥AB1,也不可能.

在图(4)中,⊥PQ,⊥QN,∴⊥面PQN,

⊥PN,又⊥MP,∴ ⊥MNP.

有了图(4)中的结论⊥PN,则在图(5)中必有⊥MN,

同理⊥NP(或⊥MP),∴ ⊥面MNP.

例2、(全国高考题)如果直线l是平面α的斜线,那么在平面α内( )

 A、不存在与l平行的直线

 B、不存在与l垂直的直线

 C、与l垂直的直线只有一条

 D、与l平行的直线有无穷多条

分析:本题是考查直线与平面,直线与直线间的关系.

解答:

  由三垂线定理知,在平面α内与l垂直的直线存在,而且在α内所有垂直于l在α内的射影的直线都与l垂直,所以B、C均不正确.

  设l与α交于A(斜足),若在α内存在直线a平行于直线l,则由a和l可确定平面β,由于a与a外的一点A,既在α内又在β内,因而α与β重合,所以l在α内,这和l是α的斜线矛盾.由此可知在α内不存在与l平行的直线.

  ∴ 应选A.

答案:A

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