本题导读
(1) 长方形中 ,线面平行一步到位。
📌【题干】
Question
(2015年广东卷(文)) 如图,三角形 所在的平面与长方形 所在的平面垂直,,,.
(1) 证明: 平面 ;
(2) 证明:;
(3) 求点 到平面 的距离.
🔍【思路分析】
破题导航
(1) 长方形中 ,线面平行一步到位。(2) 加面面垂直得 平面 。(3)等体积法 ,、 构造等腰三角形,高 。
✅【答案】
点击查看答案
(1)
(2) 见解析
(3)
✍【详细解析】
Abstract
(1) 长方形 中 , 平面 , 平面 ,故 平面 。
(2) 平面 平面 ,交线为 ;长方形中 , 平面 。
由面面垂直的性质定理, 平面 。又 平面 ,故 。
(3) 等体积法。,, 中 边上的高,故 ,其中, 为 到平面 的距离 (即 底边 上的高,由面面垂直知其垂直于平面 )。
于是 。
在 中:,,?——需先证 平面 ?不成立( 在平面 内)。直接算 :取 中点 , 且 平面 , 型坐标:,。
型不便;用三边:,,,, 是直角三角形(),。
设 到平面 的距离为 :。
由 ,得 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:面面垂直的性质;线面平行/垂直的判定;等体积法求点面距离
核心方法:“面面垂直 → 线面垂直 → 线线垂直”递推; 换底
避坑指南:(1)第(2)问必须先指出”两平面交线是 “再套性质定理,跳步扣分;(2) 同时就是 到平面 的距离( 且面面垂直),这一点是等体积的枢纽;(3) 恰为 -- 直角三角形,——若不用换底法硬作垂线,工程量大得多。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:面面垂直背景下的立体几何解答题(2015 广东卷中档大题),三问梯度:平行 → 垂直 → 距离,等体积法是标准收尾。
结论推广:第(3)问亦可用坐标法:以 为原点、 方向建系(,,),求平面 法向量 ,,两法一致。
方法推广:点面距离两大通法:等体积法(免建系)与坐标法(免作垂线)。图形规则选坐标、图形特殊选换底,先观察再动手。
🔗【关联脉络】
Multi column
/2015-广东卷文-18-题.png)