名师解析2017全国III数学:内容较上年稳中有变(3)

2017年06月09日 17:23 新浪教育 微博
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  姜慧芳:这道题说a,b为空间中两条互相垂直的直线,等腰直角三角形ABC五的直角边AC与a,b垂直,这个里面出现了三垂直,但是没有说这三条线相交于一点,但是我可以理解为让它相交于一点,因为这个是让你求角度,不涉及长度,所以这时候完全可以把三条直线相交于一点,然后就可以三垂直。

  张钢:对,人家没有说在一个平面里面,但是这么理解比较麻烦,不如移到一个位置上,然后建立空间直角坐标系。

  姜慧芳:对,这道题里面还有一点想提醒大家,它只提醒角度了,你就可以设单位向量,等腰直角三角形就可以设为1,这样就会简单,这样通过坐标算所乘角度也就很快可以做出来了。

  张钢:我们现在的压轴题都有特殊思想,主要针对的是选填压轴,如果我们考虑一般情况严格推导浪费的时间确实很多,如果走一些所谓的悟空想法,走一些投机取巧的方法会达到意想不到的效果。

  张恒:正儿八经的写,偷鸡摸狗的做。

  张钢:我们一起看看解答题,立体题还是有点特色的,如果说稳中有变的话这道题能体现出相应的变化,往年直接能看出空间直角坐标系,这个还是比较棘手的,看这个题该怎么破呢?

  张恒:因为以前我们教过大家一个方法,上来即使不会做,建一个系还能得分。

  张钢:拿两分。同学们好多弹幕都说不太好建系。我们看一下这个题目。给了四面体ABCD中,△ABC是正三角形,△ACD是直角三角形,∠ABD=∠CBD,AB=BD。

  张恒:我们先求正弦值,再求余弦值。大家想办法用数量关系转换成位置关系,这是这个题的关键所在。我们开始做这个题,它告诉ABD=CBD,这个题要有猪八戒精神,你知道它们俩有公共边是BD,然后引到A和C,他们有一个BD共同边,然后引到A和C,分别是这两个角,这两个角是相等的。

  张钢:是不是拿全等也可以。

  张恒:对,就是通过全等证明的,把AB=BD,三个底边都相等,所以ABD三角形和BCD应该是全等的,证完全等之后就能得到相应的结论,AD和CD是相等的,但是这里面还要想一步,人家说ACD是三角形,就是等腰直角三角形了,现在人家让我们证平面ACD是垂直于平面ABC的,这时候同学们应该有点对称的感觉,因为你发现AD=BC,AB和BC是相等的,这个面是对称的。

  张钢:所以取了AC的中点,它是等腰三角形,你可能会问为什么不选择BC和AB呢?因为你要选这两个,就用不到ACD等腰直角三角形这个重要的条件了。

  张恒:这里如果从猪八戒的角度来看,玩一个文字游戏,你注意到这里有A也有C,所以中间相交肯定是在AC的位置相交,所以AC上的点和位置是非常关键的,所以我们考虑ACD终点处理这个问题。因为ABC和ADC是等腰的,所以这个垂直,DM垂直于AC,BM也是垂直于AC,所以AC是同时垂直于两个直线,所以AC是垂直于平面PMB的,是垂直于BDM平面的,这个大家应该能想到,但是有了这个结论之后其实也非常不好证平面ACD垂直于平面ABC的,你要想证就需要线面来证,下一步该怎么处理呢?这里实际上涉及到难度所在,难度在哪儿呢?我们一般人都能想到通过位置关系推出位置关系,但是我们知道这个题目给了很多数量关系,包括等边直角三角形,等腰直角三角形,BM垂直于DM,你应该怎么去证呢?你应该用勾股定理去证。

  张钢:对,它给了边长,给了边的关系,所以大家应该注意到找其它的方式,而不是非要找传统的线面垂,所以从这道题当中它的垂直来自于勾股定理,包括一开始两个边相等,大家应该有意识的发现一个问题,尽管在选修当中把平面几何这块知识去掉了,你就以为不用准备,不用备考,反正和我也没有太大关系,但是像全等这些知识,小学和初中已经接触到的内容必须要深入骨髓里面,大家千万不要把这个东西完全扔在脑后。

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