【正文】
取點 P ,使 C1C = CP ,連接 BP , 因 B1B CC1, ∴ BB1 CP , ∴ 四邊形 BB1CP 為平行四邊形 則 BP ∥ B1C , ∴ BP ∥ A1D , ∴ BP ∥ 平面 DA1C1 【點評】 面面的平行與線面的平行可等價轉(zhuǎn)化;同理,面面的垂直與線面的垂直也可等價轉(zhuǎn)化;要注意判定定理與性質(zhì)定理的靈活應(yīng)用. 要點熱點探究 第 12講 │ 要點熱點探究 ? 探究點三 平面圖形的折疊問題 例 3 在 Rt △ A B C 中, ∠ C = 30176。 , ∠ ABC = 90176。 , D 為AC 中點, E 為 BD 的中點, AE 的延長線交 BC 于 F ,將 △ABD 沿 BD 折起,折起后 ∠ AEF = θ . ( 1 ) 求證:平面 AEF ⊥ 平面 B C D ; ( 2 ) 當 c o s θ 為何值時, AB ⊥ CD . 圖 4 - 12 - 3 第 12講 │ 要點熱點探究 【解答】 ( 1 ) 證明 : 在 Rt △ A B C 中 , ∠ C = 30176。 , D 為 AC 的中點 , 則 △ A B D 是等邊三角形 , 又 E 是 BD 的中點 , 故 BD ⊥ AE , BD ⊥ EF , 折起后 , AE ∩ EF = E , ∴ BD ⊥ 面 A E F , ∵ BD ? 面 BCD , ∴ 面 AEF ⊥ 面 B C D . 第 12講 │ 要點熱點探究 ( 2 ) 過 A 作 AP ⊥ 面 B C D 于 P , 則 P 在 FE 的延長線上 , 設(shè) BP 與 CD 相交于 Q , 令 AB = 1 , 則 △ ABD 是邊長為 1 的等邊三角形 , 若 AB ⊥CD , 又 AP ⊥ CD , 故 CD ⊥ 平面 A B P , 則 BQ ⊥ CD . 在 Rt △ C B Q中 , 由于 ∠ C = 30176。 , 故 ∠ C B Q = 60176。 , 又 ∠ CBD = 3 0 176。 , 故 ∠ EBP= 30176。 , 在 Rt △ E B P 中 , PE = BE t a n 3 0 176。 =1233=36, 又 AE=32, 故 c o s ∠ AEP =3632=13, 折起后有 , 故 c o s θ = c o s ( π - ∠A E P ) =-13, 故當 c o s θ =-13時 , AB ⊥ CD . 第 12講 │ 要點熱點探究 【點評】 翻折問題既得考慮原來的平面圖形中的各種關(guān)系又得考慮折疊前后的變化關(guān)系和空間圖形的特點 , 對空間想象能力有較高的要求 , 對平面幾何中的邏輯論證也有較高的要求 , 是綜合考查考生對立體幾何認識深度的理想試題 . 本題中第二問的關(guān)鍵是根據(jù)平面圖形在翻折過程中 AE ⊥ BD , EF ⊥ BD 的不變性質(zhì)得到直線 BD ⊥ 平面 AEF ,進而平面 AEF ⊥ 平面 B C D , 過點 A 的平面 BCD 的垂線的垂足才在直線 EF 上 . 教師備用題 第 12講 │ 教師備用題 備選理由:此 1 題是一個關(guān)于線與面平行及垂直的較好的一個訓練題. 1. [ 2 01 0 北京卷 ] 如圖,正方形 A B C D 和四邊形 A C E F所在的平面互相垂直. EF ∥ AC , AB = 2 , CE = EF = 1 ( 1) 求證: AF ∥ 平面 B D E ; ( 2) 求證: CF ⊥ 平面 B D E ; 第 12講 │ 教師備用題 證明: ( 1 ) 設(shè) AC 與 BD 交于點 G . 連接 EG ,在正方形 A B C D中,因 AB = 2 ,所以 AC = 2 , 又因為 EF ∥ AG ,且 EF = 1 , AG =12AC = 1 , ∴ EF = AG , 所以四邊形 A G E F 為平行四邊形,所以 AF ∥ EG , 因為 EG ? 平面 B D E , AF ? 平面 B D E , 所以 AF ∥ 平面 B D E 第 12講 │ 教師備用題 ( 2 ) 連接 FG . 因為 EF ∥ CG , EF = CG = 1 ,且 CE = 1 ,所以平行四邊形 C E F G 為菱形. 所以 CF ⊥ EG . 因為四邊形 A B C D 為正方形,所以 BD ⊥ AC . 又因為平面 ACEF ⊥ 平面 A B C D , 且平面 ACEF ∩ 平面 A B C D = AC , 所以 BD ⊥ 平面 ACEF . 所以 CF ⊥ BD .又 BD ∩ EG = G , 所以 CF ⊥ 平面 B D E . 規(guī)律技巧提煉 第 12講 │ 規(guī)律技巧提煉 1 .線線平行、線面平行和面面平行這三種平行關(guān)系可互相轉(zhuǎn)化,平行關(guān)系的應(yīng)用實質(zhì)上是實現(xiàn)一種形式向另一種形式的轉(zhuǎn)化,在轉(zhuǎn)化過程中,要合理準確地運用定理.類似地,我們可得到垂直關(guān)系相應(yīng)的處理策略. 2 .平面圖形的翻折問題是將平面幾何問題轉(zhuǎn)化為立體幾何問題,要注意轉(zhuǎn)化過程中,各幾何元素及幾何量是否發(fā)生了變化,要注意兩種圖形的聯(lián)系.