高考數學:立體幾何異面直線夾角—除了建系做,看看學霸如何秒殺

2020-11-29 高考數學速解張老師

立體幾何中的高考高頻題型——求異面直線的夾角屬於中檔題,通常的做法是建系求解,這樣易於操作,但耗時稍長。在高考考場上惜時如金,如果能更快的解答這類題,就可以取得更大的心理優勢,減少潛在的失分,多得分。學霸之所以能取得高分,是因為他們平常做題多想少算,一題多解,融會貫通地研究各種題型的解法。考試時會根據題目的具體情境,選擇最優的解法。下面將求異面直線所成角三種方法歸納如下。

一、求異面直線夾角之向量法

①求兩直線的方向向量;②求兩向量夾角的餘弦;③因為直線夾角為銳角,所以②對應的餘弦取絕對值即為直線所成角的餘弦值.

思路分析:先建立空間直角坐標系,設立各點坐標,利用向量數量積求向量夾角,再根據向量夾角與線線角相等或互補關係求結果.

答案 :C

總結:利用法向量求解空間線面角的關鍵在於「四破」:第一,破「建系關」,構建恰當的空間直角坐標系;第二,破「求坐標關」,準確求解相關點的坐標;第三,破「求法向量關」,求出平面的法向量;第四,破「應用公式關」.

二、求異面直線夾角之幾何法

①平移兩直線中的一條或兩條,到一個平面中;②利用邊角關係,找到(或構造)所求角所在的三角形;③求出三邊或三邊比例關係,用餘弦定理求角.

例2:[2018全國卷2,9]

在正方體ABCD-A1B1C1D1中,為稜CC1的中點,則異面直線AE與CD所成角的正切值為( )

思路分析:利用正方體ABCD-A1B1C1D1中,CD∥AB,將問題轉化為求共面直線AB與AE所成角的正切值,在△ABE中進行計算即可.

解析:在正方體ABCD-A1B1C1D1中,CD∥AB,

所以異面直線AE與CD所成角為∠EAB,

設正方體邊長為2a,

則由為稜CC1的中點,可得CE=a,

答案:C

總結:幾何法主要是通過平移,將兩條異面直線移到一個三角形中,再進行求解。求解思路是:①找到或做出該角;②將該角放到一個三角形中並求解它的某個三角函數值;③根據該角的取值範圍合理取捨。

三、求異面直線夾角之補形法

補形法是將一個幾何體補成另一個幾何體後,在新的幾何體中研究原幾何體中有關元素的位置關係及其大小。

例3:[2016年全國卷I理11]

平面α過正方體ABCD-A1B1C1D1的頂點A.α∥平面CB1D1,α∩平面ABCD=m.α∩平面ABB1A1=n.則m,n所成角的正弦值為( )

思路分析:題目中線面關係、幾何體較為單一,所求幾何關係不易觀察。如果將題目中的幾何體進行複製補形,隱性的幾何關係就可通過平行轉化,變得直觀。

解析:在正方體ABCD-A1B1C1D1的下方補兩個相同的正方體,如圖。因為AR∥B1D1,AF∥D1C,可得平面ARF∥平面B1CD1,由題設可知AR,AF分別為m,n。

由圖可知△CB1D1為等邊三角形,故m,n所成角的角為60°,選項A正確.

答案:A

總結:補形法是站在高起點上思考問題,可極大提高考生空間想像能力,具有化抽象為直觀,化隱為顯的強大功能。補形法通常是將一般的幾何體補成特殊的正方體或長方體,將稜錐補成稜柱等.

上面三種方法,是求解異面直線夾角的常用方法,學霸們經常採用的是補形法!如果你有更好的方法,可以發表評論,共同學習!

相關焦點

  • 思維訓練10.投影法求異面直線之間的夾角
    在高二立體幾何學習中考查異面直線夾角時,學生用的方法最常見的是將兩條異面直線平移到同一個面內,利用三角函數求正弦或餘弦值,當然此類問題也可以用空間向量來做
  • 射影法求異面直線之間的距離
    異面直線之間的距離不是高考中明確要求要考的內容,課本上也沒有對應的內容,但與立體幾何有關的最值問題中卻經常出現,在一些難度中上的高二立體幾何同步課測試中也會出現,求異面直線距離的方法較多,羅列如下:1.定義法,找公垂線2.建系,用向量求3.轉化法,線線距離轉化為線面距離或面面距離4.等體積轉化法,也是轉化法中的一種
  • 2020高考數學重難點突破:立體幾何與空間向量,教研二輪複習推薦
    今天給大家帶來的是「備戰2020高考數學」優質內容:立體幾何與空間向量。通過研究高考考綱,結合同學們的失分點,整理出了這份備考資料,希望能夠幫大家解決一些疑難點。請大家繼續往下閱讀正文。一、解題思路分析1.證明直線與直線的平行的思考途徑2.證明直線與平面的平行的思考途徑3.證明平面與平面平行的思考途徑4.證明直線與直線的垂直的思考途徑
  • 投影法求異面直線之間的距離
    異面直線之間的距離不是高考中明確要求要考的內容,課本上也沒有對應的內容,但與立體幾何有關的最值問題中卻經常出現,在一些難度中上的高二立體幾何同步課測試中也會出現,求異面直線距離的方法較多,羅列如下:1.定義法,找公垂線2.建系,用向量求3.轉化法,線線距離轉化為線面距離或面面距離4.等體積轉化法,也是轉化法中的一種,單獨歸為一類是因為很重要也最常用
  • 高中數學解立體幾何大題的基本方法(幾何法,向量法等)
    立體幾何作為高考數學浙江卷的拿分「大戶」,總分20多分,向來高考數學中具有舉足輕重的作用,而其中以計算題形式出現的更是重中之重。第二部分:求空間角立體幾何的第二問基本都以求空間角的形式出現求空間角主要分為三塊內容:異面直線所成的角(線線角),線與面所成的角(線面角),面與面所成的角(二面角)。首先,我們看一下考綱裡面對空間角的要求:A. 理解直線與平面所成角的概念,了解二面角及其平面角的概念.
  • 高中數學必修二「立體幾何」大解析,直擊高考,技巧奪分
    立體幾何是高中數學的重要內容之一,也是高中學生數學學習的難點之一,很多學生空間想像能力差,甚至看不懂圖形,不能靈活地運用數學語言進行相關的推理證明.在每年的高考數學試卷中,立體幾何部分都會佔有很大的比例,而學生在這一部分的得分率較低,這表明學生學習立體幾何有一定的困難。
  • 2021高考數學152個核心題型,1000個優選高考試題!吃透不下125!
    很多同學和家長在加我微信以後,問的最多的問題就是,我做了那麼多題目,上課也認真聽講,為啥我的數學成績就是上不去呢?很多同學說,我也一直在刷題,每天做了好多數學題,老師上課也帶我們刷了很多題, 就是不見效!現在大多數學校老師都還停留在做題、講題的刷題模式,很少會引導你去歸納題型。 但題目是無窮無盡的。
  • 高考數學學霸都想不到的技巧:射影定理秒殺三角函數難題(視頻)
    高考數學學霸都想不到的解題技巧:射影定理秒殺三角函數難題(有視頻)高考數學學霸都想不到的解題技巧:射影定理秒殺三角函數難題(有視頻)此文章【射影定理秒殺三角函數難題】有視頻教程,有需要的話留言聯繫方式獲取,也歡迎大家留言交流。xbomath傾情分享。
  • 高中數學:用向量法求線面角,這道高考真題同學們可以試著做一下
    高考文理分科的時候,空間向量求異面直線所成的角、線面角的求解,文科同學基本上都沒有觸及,我也很少要求文科同學用向量法來求,建系求解雖然簡單,但是如果建系的時候,坐標寫錯了,整道題就會全盤錯誤。實行「3+1+2」的高考模式後,數學不存在文理之分,每一種方法都必須掌握才是關鍵。高二的同學現在基本是在上空間向量這一章節,而高三的同學,已經經歷了第一輪複習,用向量法求解線面角,大家都會要掌握,建系的時候不能出錯。第一問,一般用幾何法就可以了,第二問用向量法求解相對比用幾何法要簡單。
  • 學霸計劃 | 高等數學(下)知識點總結
    原標題:學霸計劃 | 高等數學(下)知識點總結 明天就要考高數啦~ 你是不是還在緊張地玩手機呢 不如跟著「學霸計劃」一起 回顧一下本學期高數的內容吧~ 首先我們學習了空間解析幾何
  • 2019年高考北京卷數學考前知識分析
    2019年高考臨近,多數考生的狀態是焦慮緊張興奮,越臨近高考,很多同學有些不知所措,是應該回歸教材複習概念,是繼續刷題,還是整理錯題,想要同時兼顧,發現時間又不夠,因為高考數學知識量大,捉襟見肘,接下來我從專業的角度出發,指出高頻考點命題方向
  • 新課程高考數學天津名校內部測試卷三,實測難度非常大,學霸試試
    ★獨家資源★新課程高考數學天津名校內部測試卷三,實測難度非常大,學霸試試★這個高考數學模擬試卷有點難,能夠考出學生的真實水平,查缺補漏非常好>本套試卷根據新課程高考數學課程標準命制,難度非常大,有學生考得0分,可能是一輪複習還沒有結束吧,大部分學生不及格,很多易錯易混點基本上都錯了。
  • @全體高中生「進階學霸寶典」高中數學「超強秒殺」的40個公式
    同學們應該能感知到,有時候問學霸數學題,他一下子就解出來了,而且你還跟不上學霸的解題思路,模模糊糊感覺是正確的,自己卻捋不清楚。明明自己跟他一樣上課,為什麼他就那麼厲害呢?其實這些學霸只是會把重要的數學公式熟練運用,做出」秒殺數學題「的效果。今天學姐給同學們整理了高中數學超強的秒殺公式!還有典型解題方法和高考應試技巧,吃透這些,看懂這篇你也可以當學霸,更能完美秒殺2021高考數學題!
  • 「2018最全高考搶分攻略」:數學基礎題易錯點合集+提分技巧
    端正自己的學習態度,多去看看問問學霸們是怎麼學習的。為什麼語文跟英語作文老師都讓大家去模仿寫作?那是因為優秀的方法都是可以複製的,你需要跟著學霸去做刻意練習。在高三的後半部分這位「學渣」,改變對數學老師的偏見,死纏爛打,不懂就問,平常跟著學霸們一起做題,探討思路,最後高考的時候,她是她們班第一名,成功考入清華。
  • 如何學好高中數學,逆襲高考?附各大題型詳細方法總結
    尤其是數學,考了兩次試,都不及格,要自閉了…… 數學大題老師全都講過,但是我就是不會做,而且是無從下手的那種,一道都沒拿到分。從初中的前10到宏志班的30開外,真的不甘心。 我喜歡數學,可為什麼一看到題目就懵圈了,很多東西沒有記憶方法,記不住,我該怎麼辦啊。
  • 高二數學立體幾何大題的八大解題技巧
    (2)利用題設條件的性質適當添加輔助線(或面)是解題的常用方法之一。  (3)三垂線定理及其逆定理在高考題中使用的頻率最高,在證明線線垂直時應優先考慮。  2空間角的計算方法與技巧  主要步驟:一作、二證、三算;若用向量,那就是一證、二算。
  • 高考數學秒殺公式:拋物線必考秒殺結論大全!衝刺名校,高考必備...
    高考數學秒殺公式:拋物線必考秒殺結論大全!衝刺名校,高考必備高考命題具有連續性和穩定性的特點,認真研究高考題的高頻題型,總結出題目隱含的速解結論,可以極大地提高學生高考時的解題效率。下面將拋物線中常考題型的結論歸納如下,並配有真題,讓考生達到知結論,會應用的目的。家長收藏,讓學生熟記,考試中定會突破高分,就讀清北名校!
  • 高考數學衝刺147分,無非就這三步!學霸超實用提分攻略
    高中生/家長必讀:(上下滑動查看) 來源:淮北一中 (ID:ahhbyz) 學霸檔案:鄭瑞,高考數學147分 個人認為數學學習沒有什麼可以取巧的方法,我們所尋找的方法都不過只是為了避免事倍功半而已
  • 高考數學10條題型秒殺公式,提分必備!趕緊收藏
    隨著高考的臨近,很多同學對於時間的把控越來越緊張,今天小編給大家總結了一些關於數學高考秒殺的公式,需要的同學可以趕緊整理起來。1,適用條件:[直線過焦點],必有ecosA=(x-1)/(x+1),其中A為直線與焦點所在軸夾角,是銳角。x為分離比,必須大於1。
  • 高考高頻考點之異面直線的夾角問題!常用方法平移法,向量法!
    平移法用平移法求異面直線所成的角的步驟(1)一作:即根據定義作平行線,作出異面直線所成的角;(2)二證:即證明作出的角是異面直線所成的角;用向量法求異面直線所成角的一般步驟(1)選擇三條兩兩垂直的直線建立空間直角坐標系;(2)確定異面直線上兩個點的坐標,從而確定異面直線的方向向量;(3)利用向量的夾角公式求出向量夾角的餘弦值;(4)兩異面直線所成角的餘弦等於兩向量夾角餘弦值的絕對值