则BH=BMsin∠AMD=,∴tan∠FHB=. ∴二面角F-DM-C的正切值为。
【点评】该题主要是能够熟练应用判定定理来证明相关的问题,因此要熟悉定理并能灵活应用。
【例2】 如图, 己知四棱锥P-ABCD的底面为直角梯形, AD//BC , ∠BCD=90°, PA=PB, PC=PD。
(1)证明: CD与平面PAD不垂直;
(2)证明:平面PAB⊥平面ABCD;
(3)(理科)如果CD=AD+BC , 二面角P-BC-A等于60°, 求二面角P-CD-A的大小。
∴OM⊥平面EFCD. 又∵OM平面MDF, ∴平面MDF⊥平面EFCD.
(3)过B作BH⊥DM交DM的延长线于H , 连结FH .
∵平面EFBA⊥平面ABCD, FB⊥AB. ∴FB⊥平面ABCD .
∴BH为FN在平面ABCD上的射影. ∴FH⊥DH (三垂线定理).
∴∠FHB为二面角F-DM-C的平面角, 设AB=1 ,
(2)在直三棱柱ADE-BCF中, DC⊥平面BCF, ∴DC⊥BG , 在等腰△FBC中,
∵BF=BC, ∴G为FC的中点, ∴BG⊥FC , ∴BG⊥平面EFCD. 又∵OM//BG ,
∴四边形OMBG为平行四边形. ∴OM//BG , 又∵BG平面BFC , OM平面BFC, ∴OM//平面BCF.
在正方形ABCD中, M为AB中. ∴MB//DC且MB=DC. ∴OG//MB且OG=MB,
【解析】(1)取FC的中点G , 连结OG、BG。∵O为DF的中点, ∴OG//DC且OG=DC .
【分析】问题(1)是证明线面平行,则可以利用线面
平行的判定定理;问题(2)是证明面面垂直,方法
比较多,当然最好的办法是用线面垂直的判定定理来证明。
(4)求点面距: (为平面的法向量,是经过面的一条斜线,)。
六 能力突破
例1 如图在直三棱柱ADE-BCF中,面ABFE和面ABCD都为正方形,且互相垂直, M为AB的中点, O为DF中点.
(1)求证:OM∥平面BCF ;
(2)求证:平面MDF⊥平面EFCD ;
(3)(理科)求二面角F-DM-C的正切值。
8.(理科)空间距离
(1)点与点的距离、点到直线的距离,一般用三垂线定理“定性”;
(2)给出公垂线的两条异面直线的距离,先进行论证(先定性),后计算(后定量);
(3)线面距、面面距都转化为点面距;
方法二:向量法:二面角的平面角或(,为平面, 的法向量)。