本题导读
本题考查线面平行的判定。核心在于建系法的灵活运用。
📌【题干】
Question
(2012年辽宁卷(文)) 如图,直三棱柱 ,,,,点 , 分别为 和 的中点.
(1)证明: 平面 ;
(2)求三棱锥 的体积.(锥体体积公式 ,其中 为底面面积, 为高)
!
🔍【思路分析】
破题导航
建系得 ,平面 即 ,故 平面;(2)。
✅【答案】
点击查看答案
(1)证明见解析;(2)三棱锥 的体积为
✍【详细解析】
Abstract
因为 , 平面 ,以 为原点,,, 所在直线分别为 轴、 轴、 轴建立空间直角坐标系。
则 ,,,,,。
为 的中点,; 为 的中点,。
(1)。
平面 过 ,,,是坐标平面 。
的横坐标为 ,且 的横坐标 ,即 平面 ,
所以 平面 。
(2),,。
混合积
。
所以 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:线面平行的判定(方向向量与平面平行);空间向量求三棱锥体积(换底面)
核心方法:建系后”平面即坐标面”使平行判定一次到位;体积用向量混合积(或换底)计算
避坑指南:(1)必须说明 不在平面内( 的横坐标非零),只说”方向向量垂直法向量”不算完整;(2)三棱锥 的四个面都不好算,用混合积(或换顶点)比作高快得多,混合积取绝对值后再除以 。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:直三棱柱中的平行与体积题,与 2013 年新课标Ⅱ文第 18 题、2013 年天津卷文第 17 题、2013 年山东卷文第 19 题同族。
结论推广:直三棱柱底面直角时建系后侧面 恰为坐标面,“平面即 “可直接读出;任意四面体 的体积 。
方法推广:立体几何解答题坐标法三步:建系写点 → 向量表出目标 → 用判定定理或混合积收尾;体积优先考虑换底或混合积。
🔗【关联脉络】
Multi column
知识锚点(Nodes)
类题演练 (Links)