北京高考网—北达教育旗下www.beijinggaokao.com 电话 010-84476965 6aEO26∴ sin?ECO? ??3EC3a2108. 已知四面体S-ABC中,SA⊥底面ABC,△ABC是锐角三角形,H是点A在面SBC上的射影.求证:H不可能是△SBC的垂心.
分析:本题因不易直接证明,故采用反证法.
证明:假设H是△SBC的垂心,连结BH,并延长交SC于D点,则BH⊥SC ∵ AH⊥平面SBC,
∴ BH是AB在平面SBC内的射影 ∴ SC⊥AB(三垂线定理)
又∵ SA⊥底面ABC,AC是SC在面内的射影 ∴ AB⊥AC(三垂线定理的逆定理)
∴ △ABC是Rt△与已知△ABC是锐角三角形相矛盾,于是假设不成立. 故H不可能是△SBC的垂心.
109. 已知ABCD是边长为4的正方形,E、F分别是AB、AD的中点,GC垂直于ABCD所在的平面,且GC=2.求点B到平面EFG的距离.
解析:如图,连结EG、FG、EF、BD、AC、EF、BD分别交AC于H、O. 因为ABCD是正方形,E、F分别为AB和AD的中点,故EF∥BD,H为AO的中点.
BD不在平面EFG上.否则,平面EFG和平面ABCD重合,从而点G在平面的ABCD上,与题设矛盾. 由直线和平面平行的判定定理知BD∥平面EFG,所以BD和平面EFG的距离就是点B到平面EFG的距
SDHABC离. ——4分 ∵ BD⊥AC,
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北京高考网—北达教育旗下www.beijinggaokao.com 电话 010-84476965 ∴ EF⊥HC. ∵ GC⊥平面ABCD, ∴ EF⊥GC, ∴ EF⊥平面HCG.
∴ 平面EFG⊥平面HCG,HG是这两个垂直平面的交线. ——6分
作OK⊥HG交HG于点K,由两平面垂直的性质定理知OK⊥平面EFG,所以线段OK的长就是点B到平面EFG的距离. ——8分 ∵ 正方形ABCD的边长为4,GC=2,
∴ AC=42,HO=2,HC=32.
∴ 在Rt△HCG中,HG=
?32?2?22?22.
由于Rt△HKO和Rt△HCG有一个锐角是公共的,故Rt△HKO∽△HCG.
∴ OK=
HO?GC2?2211. ??HG1122即点B到平面EFG的距离为
211. ——10分 11注:未证明“BD不在平面EFG上”不扣分.
110. 已知:AB与CD为异面直线,AC=BC,AD=BD. 求证:AB⊥CD.
说明:(1)应用判定定理,掌握线线垂直的一般思路.
(2)思路:欲证线线垂直,只需证线面垂直,再证线线垂直,而由已知构造线线垂直是关键. (3)教学方法,引导学生分析等腰三角形三线合一的性质构造图形,找到证明方法. 证明:如图,取AB中点E,连结CE、DE ∵AC=BC,E为AB中点.
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北京高考网—北达教育旗下www.beijinggaokao.com 电话 010-84476965 ∴CE⊥AB
同理DE⊥AB,又CE∩DE=E, 且CE?平面CDE,DE?平面CDE. ∴AB⊥平面CDE 又CD?平面CDE ∴AB⊥CD.
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