作EG平行AC交BC于G,连GF,则GEF,且
CGGBAEFDCFFD
GCF
,所以GF平行BD.
所以GF垂直EG,且EFG.所以f为常数.例题3:三棱锥PABC中,若棱PAx,其余棱长均为1,探讨x是否有最值.解答:当PABC为三棱锥时,x的最小极限是P、A重合,取值为0,若PBC绕BC顺时针旋转,PA变大,最大极限是P、A、B、C共面时,PA为菱形ABPC的对角线,长度为3.所以无最值.练习3:若正三棱锥底面棱长棱长均为1,探讨其侧棱否有最值.解答:若P在底面的射影为O易知PO越小,侧棱越小.故P、O重合时,侧棱取最小极值
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,PO无穷大时,侧棱也无穷大.所以无最值.
例题4:在单位正方体ABCDA1B1C1D1的面对角线A1B上存在一点P使得APD1P最短,求APD1P的最小值.解答:将等腰直角三角形AA1B沿A1B折起至AA1B,使三角形AA1B与四边形A1BCD1共面,联结AD1,则AD1的长即为APD1P的最小值,所以,
AD111211cos135
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2
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练习4:已知单位正方体ABCDA1B1C1D1的对棱BB1、D1上有两个动点E、F,BED1F(0值.解答:当小值为
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).设EF与AB所成的角为,与BC所成的角为,求的最小
时,.
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.不难证明f是单调减函数.因此的最
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例题5:在正
棱锥中,求相邻两侧面所成的二面角的取值范围.解答:当顶点落在底面的时候,相邻两侧面所成的二面角为.当顶点在无穷远处的时候,
2正
棱锥变为正
棱柱,这时相邻两侧面所成的二面角为.
练习5:已知直平行六面体ABCDA1B1C1D1的各条棱长均为3,角BAD600,长为2的线段MN的一个端点M在DD1上运动,另一端点N在底面ABCD上运动,求MN的中点P的轨迹(曲面)与共一顶点D的三个面所围成的几何体的体积.解答:联结DP、DN,在三角形MDN为直角三角形,DPMN21,且又由已知角BAD600,角ADC1200,所以点P的轨迹以点D为球心,半径为1的16球面,所以其与顶点D以及三个面围成的几何体的体积为
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立体几何(向量方法)
知识精要1.证明两条直线平行,只需证明这两条直线上的向量共线(即成倍数关系).证明两条直线平行,只需证明这两条直线上的向量的数量积等于零.2.通过法向量,把线面、面面的角转化为线线的角.从而可以利用公式
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