更新时间:作者:小小条
涵盖近年高考高频考点、解题模板及易错点,帮助考生高效突破压轴题:
核心方法:

四棱锥P-ABCD中,M为PC中点,AB∥CD,AB=2CD。求证:PA∥平面MBD。
关键:取PB中点N,证四边形AMND为平行四边形。
核心定理:线面垂直 ⇒ 面面垂直(a⊥β, a⊂α ⇒ α⊥β)
例题:
三棱柱ABC-A₁B₁C₁中,AA₁⊥平面ABC,∠BAC=90°。求证:平面A₁BC⊥平面BB₁C₁C。
关键:证BC⊥平面AA₁C₁C(需用线线垂直传递)。
步骤:
平移构造三角形用余弦定理:cosθ=∣m⋅n∣∣m∣∣n∣cosθ=∣m∣∣n∣∣m⋅n∣(向量法)公式:sinθ=∣n⋅d∣∣n∣∣d∣sinθ=∣n∣∣d∣∣n⋅d∣(d为方向向量,n为法向量)
例题:
正方体ABCD-A₁B₁C₁D₁中,求BD₁与平面ABCD所成角的正弦值。
答案:6336(构造直角三角形计算)。
两种方法:
几何法:作棱的垂线得平面角向量法:cosθ=∣n1⋅n2∣∣n1∣∣n2∣cosθ=∣n1∣∣n2∣∣n1⋅n2∣(注意锐角/钝角判断)万能公式: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为平面上点)
步骤:
找公垂线段向量法:d=∣AB→⋅(m×n)∣∣m×n∣d=∣m×n∣∣AB⋅(m×n)∣(m,n为方向向量)关键:找交线端点(用线面交点或面面交线)
例题:
正方体棱长为2,过A、C₁及棱BB₁中点作截面,求截面周长。
答案:25+2225+22(梯形截面)。
方法:
轨迹为线段:利用面面平行或线线平行轨迹为圆弧:利用定角定长解题模板:
标未变量(如∠ABC翻折后不变)找垂直关系(常用三垂线定理)解三角形求边长例题:
矩形ABCD中,AB=3, BC=4,沿对角线BD翻折成120°二面角。求翻折后AC距离。
答案:32177321(构造空间坐标系计算)。
四大模型速解:
模型 | 球心位置 | 公式 |
长方体模型 | 体对角线交点 | 2R=a2+b2+c22R=a2+b2+c2 |
正棱锥模型 | 底面外心垂线上 | R=h2+r22hR=2hh2+r2 |
侧棱垂直底面 | 底面外心垂线 + 中垂面 | 解方程组求R |
面面垂直模型 | 两平面外垂线交点 | 找等距点构造方程 |
例题:
三棱锥P-ABC中,PA⊥平面ABC,∠ABC=90°,AB=3, BC=4, PA=5。求外接球半径。
解析:补形为长方体 → 2R=32+42+52=522R=32+42+52=52 → R=522R=252。
陷阱类型 | 典型案例 | 避错策略 |
建系不满足垂直 | 底面非直角时强行建系 | 先证三线两两垂直 |
二面角判断错误 | 将钝角二面角当作锐角计算 | 观察法向量方向或实际模型 |
忽略存在性条件 | 动点问题未验证轨迹有效性 | 检查边界点是否满足条件 |
向量法忽略方向 | 线面角公式未取绝对值导致负值 | 所有角度公式取绝对值 |
经典例题实战(新高考真题变式):
如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为菱形,∠BAD=60°,PA⊥平面ABCD,PA=AB=2。
(1) 求证:BD⊥PC;
(2) 求二面角A-PC-D的余弦值。
解析:
(1) 连AC交BD于O,证BD⊥平面PAC(利用菱形对角线垂直)
(2) 向量法:以O为原点建系 → 求平面APC、DPC法向量 → cosθ=∣n1⋅n2∣∣n1∣∣n2∣cosθ=∣n1∣∣n2∣∣n1⋅n2∣
答案:(1) 略;(2) −64−46(钝二面角)
冲刺建议:重点掌握 向量法通解步骤(建系→坐标→法向量→公式),强化 翻折问题 与 外接球四大模型 训练,确保大题满分!
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