
TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc18854" 第一部分:高考真題回歸 PAGEREF _Tc18854 \h 2
\l "_Tc20438" 第二部分:高頻考點(diǎn)一遍過 PAGEREF _Tc20438 \h 4
\l "_Tc18650" 高頻考點(diǎn)一:空間位置關(guān)系證明的傳統(tǒng)法與向量法 PAGEREF _Tc18650 \h 4
\l "_Tc26243" 角度1:用傳統(tǒng)法證明空間的平行和垂直關(guān)系 PAGEREF _Tc26243 \h 4
\l "_Tc12572" 角度2:利用向量證明空間的平行和垂直關(guān)系 PAGEREF _Tc12572 \h 6
\l "_Tc28036" 高頻考點(diǎn)二:空間角的向量求法 PAGEREF _Tc28036 \h 10
\l "_Tc3817" 角度1:用傳統(tǒng)法求異面直線所成角 PAGEREF _Tc3817 \h 10
\l "_Tc25939" 角度2:用向量法求異面直線所成角 PAGEREF _Tc25939 \h 10
\l "_Tc14072" 角度3:用向量法解決線面角的問題(定值+探索性問題(最值,求參數(shù))) PAGEREF _Tc14072 \h 11
\l "_Tc30028" 角度4:用向量法解決二面角的問題(定值+探索性問題(最值,求參數(shù))) PAGEREF _Tc30028 \h 13
\l "_Tc19122" 高頻考點(diǎn)三:距離問題 PAGEREF _Tc19122 \h 20
\l "_Tc23245" 角度1:點(diǎn)到直線的距離 PAGEREF _Tc23245 \h 20
\l "_Tc30026" 角度2:點(diǎn)到平面的距離(等體積法) PAGEREF _Tc30026 \h 21
\l "_Tc4695" 角度3:點(diǎn)到平面的距離(向量法) PAGEREF _Tc4695 \h 22
\l "_Tc20180" 高頻考點(diǎn)四:立體幾何折疊問題 PAGEREF _Tc20180 \h 24
第一部分:高考真題回歸
1.(2023·北京·統(tǒng)考高考真題)坡屋頂是我國傳統(tǒng)建筑造型之一,蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)元素.安裝燈帶可以勾勒出建筑輪廓,展現(xiàn)造型之美.如圖,某坡屋頂可視為一個(gè)五面體,其中兩個(gè)面是全等的等腰梯形,兩個(gè)面是全等的等腰三角形.若,且等腰梯形所在的平面、等腰三角形所在的平面與平面的夾角的正切值均為,則該五面體的所有棱長之和為( )
A.B.
C.D.
2.(2023·全國(乙卷理)·統(tǒng)考高考真題)已知圓錐PO的底面半徑為,O為底面圓心,PA,PB為圓錐的母線,,若的面積等于,則該圓錐的體積為( )
A.B.C.D.
3.(2023·全國(甲卷理)·統(tǒng)考高考真題)已知四棱錐的底面是邊長為4的正方形,,則的面積為( )
A.B.C.D.
4.(2023·北京·統(tǒng)考高考真題)如圖,在三棱錐中,平面,.
(1)求證:平面PAB;
(2)求二面角的大小.
5.(2023·全國(甲卷文)·統(tǒng)考高考真題)如圖,在三棱柱中,平面.
(1)證明:平面平面;
(2)設(shè),求四棱錐的高.
6.(2023·全國(新高考Ⅱ卷)·統(tǒng)考高考真題)如圖,三棱錐中,,,,E為BC的中點(diǎn).
(1)證明:;
(2)點(diǎn)F滿足,求二面角的正弦值.
第二部分:高頻考點(diǎn)一遍過
高頻考點(diǎn)一:空間位置關(guān)系證明的傳統(tǒng)法與向量法
角度1:用傳統(tǒng)法證明空間的平行和垂直關(guān)系
典型例題
例題1.(2023·浙江·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知四棱錐中,,,,為中點(diǎn).
(1)求證:平面;
(2)設(shè)平面與平面的夾角為,求三棱錐的體積.
例題2.(2023·遼寧錦州·統(tǒng)考模擬預(yù)測)在直角梯形中(如圖一),,,.將沿折起,使(如圖二).
(1)求證:平面平面;
(2)設(shè)為線段的中點(diǎn),求點(diǎn)到直線的距離.
例題3.(2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測)如圖,在矩形中,點(diǎn)在邊上,且滿足,將沿向上翻折,使點(diǎn)到點(diǎn)的位置,構(gòu)成四棱錐.
(1)若點(diǎn)在線段上,且平面,試確定點(diǎn)的位置;
(2)若,求四棱錐的體積.
例題4.(2023·新疆阿勒泰·統(tǒng)考三模)在中,分別為的中點(diǎn),,如圖①,以為折痕將折起,使點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)的位置,如圖②.
(1)證明:;
(2)若平面,且,求點(diǎn)C到平面的距離
例題5.(2023·四川涼山·三模)如圖,在四棱錐中,底面是矩形,底面,,且直線與底面所成的角為.
(1)求證:平面平面;
(2)求點(diǎn)到平面的距離.
角度2:利用向量證明空間的平行和垂直關(guān)系
典型例題
例題1.(2023·北京·北京四中??寄M預(yù)測)如圖,正三棱柱中,分別是棱上的點(diǎn),.
(1)證明:平面平面;
(2)若,求二面角的余弦值.
例題2.(2023·北京密云·統(tǒng)考三模)如圖,在四棱錐中,底面為矩形,平面平面,,,,,分別是,的中點(diǎn).
(1)求證:平面;
(2)求二面角的余弦值.
例題3.(2023·山東·沂水縣第一中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測)如圖,在梯形ABCD中,,,,為邊上的點(diǎn),,,將沿直線翻折到的位置,且,連接,.
(1)證明:;
(2)Q為線段PA上一點(diǎn),且,若二面角的大小為,求實(shí)數(shù)的值.
考點(diǎn)一練透核心考點(diǎn)
1.(2023·新疆喀什·校考模擬預(yù)測)如圖,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,D、E分別為AC、AA1的中點(diǎn),AC=AA1=2.
(1)求證:DE∥平面A1BC;
(2)求DE與平面BCC1B1夾角的余弦值.
2.(2023·山東·校聯(lián)考二模)如圖,在正三棱臺ABC—DEF中,M,N分別為棱AB,BC的中點(diǎn),.
(1)證明:四邊形MNFD為矩形;
(2)若四邊形MNFD為正方形,求直線BC與平面ACFD所成角的正弦值.
3.(2023·全國·校聯(lián)考模擬預(yù)測)如圖,在多面體中,四邊形為正方形,平面平面,,是棱上的一點(diǎn).
(1)是否存在點(diǎn),使得平面?若存在,則求出的值;若不存在,請說明理由;
(2)求多面體ABCDEF的體積.
4.(2023·湖北黃岡·浠水縣第一中學(xué)??寄M預(yù)測)如圖,在三棱柱中,平面,D,E分別為棱AB,的中點(diǎn),,,.
(1)證明:平面;
(2)若三棱錐的體積為,求二面角的正弦值.
5.(2023·甘肅蘭州·校考模擬預(yù)測)如圖,在四棱錐中,底面,底面是矩形,為的中點(diǎn).
(1)證明:.
(2)求二面角的平面角的余弦值.
6.(2023·天津和平·統(tǒng)考一模)在如圖所示的幾何體中,平面平面;是的中點(diǎn).
(1)求證:;
(2)求直線與平面所成角的正弦值;
(3)求平面與平面的夾角的余弦值.
高頻考點(diǎn)二:空間角的向量求法
角度1:用傳統(tǒng)法求異面直線所成角
典型例題
例題1.(2023·河北·模擬預(yù)測)在正方體中,點(diǎn)為的中點(diǎn),點(diǎn)為的中點(diǎn),則直線與所成角的正弦值為( )
A.B.C.D.
例題2.(2023·甘肅定西·統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖,四棱錐中,平面,底面是矩形,,,是棱上一點(diǎn),則當(dāng)截面的周長最短時(shí),與所成角的余弦值等于______.
例題3.(2023·河北·校聯(lián)考一模)如圖,在三棱錐中,,,且,點(diǎn),分別為,的中點(diǎn),則異面直線與所成角的大小為__________,與所成角的余弦值為__________.
角度2:用向量法求異面直線所成角
典型例題
例題1.(2023·河南安陽·統(tǒng)考三模)在直三棱柱中,是等腰直角三角形,,,,是線段上的動(dòng)點(diǎn),則當(dāng)線段最短時(shí),異面直線與所成角的余弦值為( )
A.B.C.D.
例題2.(2023·山東·煙臺二中校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知在正方體中,,平面平面,則直線與所成角的余弦值為__________.
角度3:用向量法解決線面角的問題(定值+探索性問題(最值,求參數(shù)))
典型例題
例題1.(2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測)如圖,正方體中,分別為棱的中點(diǎn).
(1)求證:平面;
(2)求直線與平面所成角的正弦值.
例題2.(2023·廣東深圳·統(tǒng)考模擬預(yù)測)在正方體中,如圖、分別是,的中點(diǎn).
(1)求證:平面平面;
(2)求直線與所成角的正弦值.
例題3.(2023·山東德州·三模)圖1是直角梯形,,,,,,四邊形為平行四邊形,以為折痕將折起,使點(diǎn)到達(dá)的位置,且,如圖2.
(1)求證:平面平面;
(2)在線段上存在點(diǎn)使得與平面的正弦值為,求平面與所成角的余弦值.
例題4.(2023·湖北襄陽·襄陽四中??寄M預(yù)測)在三棱錐中,若已知,,點(diǎn)在底面的射影為點(diǎn),則
(1)證明:
(2)設(shè),則在線段PC上是否存在一點(diǎn),使得與平面所成角的余弦值為,若存在,設(shè),求出的值,若不存在,請說明理由.
角度4:用向量法解決二面角的問題(定值+探索性問題(最值,求參數(shù)))
典型例題
例題1.(2023·河北滄州·??寄M預(yù)測)如圖,在斜三棱柱中,,,的中點(diǎn)為,的中點(diǎn)為.
(1)證明:平面;
(2)若,,,求平面與平面所成角的大小.
例題2.(2023·重慶萬州·重慶市萬州第三中學(xué)??寄M預(yù)測)如圖,在三棱錐中,,點(diǎn)分別是棱的中點(diǎn),平面.
(1)證明:平面平面;
(2)過點(diǎn)作的平行線交的延長線于點(diǎn),,點(diǎn)是線段上的動(dòng)點(diǎn),問:點(diǎn)在何處時(shí),平面與平面夾角的正弦值最小,并求出該最小正弦值.
例題3.(2023·廣東佛山·統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖,菱形的邊長為,,將沿向上翻折,得到如圖所示得三棱錐.
(1)證明:;
(2)若,在線段上是否存在點(diǎn),使得平面與平面所成角的余弦值為?若存在,求出;若不存在,請說明理由.
例題4.(2023秋·福建三明·高三統(tǒng)考期末)如圖,在三棱柱中,為等邊三角形,四邊形為菱形,,,.
(1)求證:平面;
(2)線段上是否存在一點(diǎn),使得平面與平面的夾角的正弦值為?若存在,求出點(diǎn)的位置;若不存在,請說明理由.
考點(diǎn)二練透核心考點(diǎn)
1.(2023·吉林長春·東北師大附中??寄M預(yù)測)四棱柱中,側(cè)棱底面,,,,側(cè)面為正方形,設(shè)點(diǎn)O為四棱錐外接球的球心,E為上的動(dòng)點(diǎn),則直線與所成的最小角的正弦值為( )
A.B.C.D.
2.(2023·江西鷹潭·貴溪市實(shí)驗(yàn)中學(xué)??寄M預(yù)測)已知正方體的棱長為1,是棱的中點(diǎn),為棱上的動(dòng)點(diǎn)(不含端點(diǎn)),記?面直線與所成的角為,則的取值范圍是______.
3.(2023·山東濟(jì)寧·嘉祥縣第一中學(xué)統(tǒng)考三模)在棱長為2的正方體中,為底面的中心,為的中點(diǎn),則異面直線與所成角的余弦值是________.
4.(2023·山東濰坊·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知四面體ABCD滿足,,,且該四面體的體積為,則異面直線AD與BC所成的角的大小為______.
5.(2023·河南南陽·南陽中學(xué)??既#┤鐖D,在四棱錐中,平面平面,四邊形是梯形,,,,分別是棱,的中點(diǎn).
(1)證明:平面.
(2)若,求直線與平面所成角的正弦值.
6.(2023·山東泰安·統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖,在多面體中,上底面與下底面平行,且都是正方形,該多面體各條側(cè)棱相等,且每條側(cè)棱與底面所成角都相等.已知,垂足為點(diǎn),三棱錐的體積為.
(1)證明:平面;
(2)求直線與平面所成角的正弦值.
7.(2023·廣東廣州·廣州市從化區(qū)從化中學(xué)??寄M預(yù)測)在三棱柱中,四邊形是菱形,,平面平面,平面與平面的交線為.
(1)證明:;
(2)已知上是否存在點(diǎn),使與平面所成角的正弦值為?若存在,求的長度;若不存在,說明理由.
8.(2023·黑龍江齊齊哈爾·統(tǒng)考二模)如圖,四棱錐中,平面,,,,,為線段上一點(diǎn),點(diǎn)在邊上且.
(1)若為的中點(diǎn),求四面體的體積;
(2)在線段上是否存在點(diǎn),使得與平面所成角的余弦值是?若存在,求出的長;若不存在,請說明理由.
9.(2023·湖北黃岡·浠水縣第一中學(xué)校考模擬預(yù)測)如圖,在三棱臺中,,,,,.
(1)證明:平面平面;
(2)設(shè)是的中點(diǎn),求平面與平面夾角的余弦值.
10.(2023·河北·模擬預(yù)測)如圖,在五邊形中,四邊形是矩形,,將沿著折起,使得點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)的位置,且平面平面,點(diǎn),分別為線段,的中點(diǎn),點(diǎn)在線段上,且.
(1)當(dāng)時(shí),證明:平面;
(2)設(shè)平面與平面的夾角為,求的最大值及此時(shí)的值.
11.(2023·湖北武漢·統(tǒng)考三模)如圖,在四棱錐中,底面ABCD為正方形,平面ABCD,,為線段PB的中點(diǎn),F(xiàn)為線段BC上的動(dòng)點(diǎn).
(1)求證:平面平面PBC;
(2)求平面AEF與平面PDC夾角的最小值.
12.(2023春·浙江·高二校聯(lián)考階段練習(xí))如圖,三棱柱中,,側(cè)面為矩形,,二面角的正切值為.
(1)求側(cè)棱的長;
(2)側(cè)棱上是否存在點(diǎn),使得平面與平面所成的銳二面角的余弦值為?若存在,判斷點(diǎn)的位置并證明;若不存在,說明理由.
13.(2023春·江蘇徐州·高二統(tǒng)考期中)如圖,在四棱錐中,底面是正方形,點(diǎn)E,F(xiàn),N分別為側(cè)棱PD,PC,PB的中點(diǎn),M為PD(不包含端點(diǎn))上的點(diǎn),,.
(1)若,求證:平面;
(2)若平面,求與平面所成角的最大值.
高頻考點(diǎn)三:距離問題
角度1:點(diǎn)到直線的距離
典型例題
例題1.(2023·廣東佛山·統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖,在平行六面體中,以頂點(diǎn)為端點(diǎn)的三條棱長都是,且,,為的中點(diǎn),則點(diǎn)到直線的距離為( )
A.B.C.D.
例題2.(2023·全國·高三專題練習(xí))如圖,在四棱錐中,平面,底面為正方形,且,為棱的中點(diǎn),點(diǎn)在上,且,則的中點(diǎn)到直線的距離是______.
角度2:點(diǎn)到平面的距離(等體積法)
典型例題
例題1.(2023春·云南楚雄·高一統(tǒng)考期中)如圖,已知在矩形中,,,為邊的中點(diǎn),將,分別沿著直線,翻折,使得,兩點(diǎn)重合于點(diǎn),則點(diǎn)到平面的距離為______.
例題2.(2023春·江蘇徐州·高二統(tǒng)考期中)如圖,將邊長的正方形沿對角線折起,連接,構(gòu)成一四面體,使得,則點(diǎn)到平面的距離為_____________.
例題3.(2023春·天津?qū)氎妗じ咭惶旖蚴袑氎鎱^(qū)第一中學(xué)??茧A段練習(xí))如圖,在棱長為1的正方體中,點(diǎn)到平面距離是______.
角度3:點(diǎn)到平面的距離(向量法)
典型例題
例題1.(2023秋·河南省直轄縣級單位·高二濟(jì)源市第四中學(xué)校考階段練習(xí))如圖,在棱長為2的正方體中,,分別是,的中點(diǎn),則點(diǎn)到平面的距離為_________.
例題2.(2023春·高二課時(shí)練習(xí))已知直四棱柱中,底面為正方形,,為的中點(diǎn),為的中點(diǎn),則直線與之間的距離為________.
例題3.(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))如圖,設(shè)在直三棱柱中,,,,依次為的中點(diǎn).
(1)求異面直線、EF所成角的余弦值;
(2)求點(diǎn)到平面的距離.
考點(diǎn)三練透核心考點(diǎn)
1.(2023秋·湖北·高二統(tǒng)考期末)在棱長為2的正方體中,點(diǎn)E為棱的中點(diǎn),則點(diǎn)到直線BE的距離為( )
A.3B.C.D.
2.(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))矩形ABCD中,,平面ABCD,且,則P到BC的距離為__________.
3.(2023·全國·高三專題練習(xí))如圖,已知AB,CM分別為圓柱上、下底面的直徑,且AB=2,圓柱的高為,,則點(diǎn)M到平面ABC的距離為______.
4.(2023春·江蘇南京·高二江蘇省江浦高級中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))如圖,在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是矩形,底面ABCD, E是PC的中點(diǎn),已知,,,則P 到平面ABE的距離為___________.
5.(2023春·全國·高一專題練習(xí))在棱長為1的正方體ABCD﹣A1B1C1D1中,C1到平面B1BD的距離為_____.
6.(2023春·江蘇淮安·高二校聯(lián)考期中)在直三棱柱中,,,,分別為的中點(diǎn).則點(diǎn)到平面的距離為__________.
7.(2023春·寧夏銀川·高二銀川一中??计谥校┰谌忮F中,平面平面,若棱長,且,則點(diǎn)到平面的距離為________.
8.(2023春·河南·高二校聯(lián)考期末)在棱長為1的正方體中,E為棱的中點(diǎn),則點(diǎn)D到平面的距離為______.
9.(2023秋·重慶長壽·高二統(tǒng)考期末)如圖,已知平面,底面為矩形,,,、分別為、的中點(diǎn).
(1)求證:平面;
(2)求點(diǎn)到平面的距離.
高頻考點(diǎn)四:立體幾何折疊問題
典型例題
例題1.(2023春·寧夏·高一六盤山高級中學(xué)校考階段練習(xí))如圖1,在直角梯形中,,,,,,為中點(diǎn),現(xiàn)沿平行于的折疊,使得,如圖2所示,則關(guān)于圖2下列結(jié)論正確的有______.
①平面
②該幾何體為三棱臺
③二面角的大小為
④該幾何體的體積為
例題2.(2023春·湖北宜昌·高二葛洲壩中學(xué)校考階段練習(xí))如圖1,直角梯形中,,,,為的中點(diǎn),現(xiàn)將沿著折疊,使,得到如圖2所示的幾何體,其中為的中點(diǎn),為上一點(diǎn),與交于點(diǎn),連接.
(1)求證:平面;
(2)若三棱錐的體積為,求平面與平面的夾角.
例題3.(2023·全國·高三專題練習(xí))如圖1,在直角梯形中,,,,,.現(xiàn)沿平行于的折疊,使得且平面,如圖2所示.
(1)求的長度;
(2)求二面角的大小.
練透核心考點(diǎn)
1.(2023春·重慶渝中·高三重慶巴蜀中學(xué)??茧A段練習(xí))已知如圖甲所示,直角三角形SAB中,,,C,D分別為SB,SA的中點(diǎn),現(xiàn)在將沿著CD進(jìn)行翻折,使得翻折后S點(diǎn)在底面ABCD的投影H在線段BC上,且SC與平面ABCD所成角為,M為折疊后SA的中點(diǎn),如圖乙所示.
(1)證明:平面SBC;
(2)求平面ADS與平面SBC所成銳二面角的余弦值.
2.(2023·甘肅蘭州·統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖所示的五邊形中是矩形,,,沿折疊成四棱錐,點(diǎn)是的中點(diǎn),.
(1)在四棱錐中,可以滿足條件①;②;③,請從中任選兩個(gè)作為補(bǔ)充條件,證明:側(cè)面底面;(注:若選擇不同的組合分別解答,則按第一個(gè)解答計(jì)分.)
(2)在(1)的條件下求直線與平面所成角的正弦值.
這是一份新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)高頻考點(diǎn)精講精練第05講 空間向量及其應(yīng)用(精講)(2份,原卷版+解析版),文件包含新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)高頻考點(diǎn)精講精練第05講空間向量及其應(yīng)用精講原卷版doc、新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)高頻考點(diǎn)精講精練第05講空間向量及其應(yīng)用精講解析版doc等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共82頁, 歡迎下載使用。
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