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2024年高考数学真题新课标二卷17题新解之几何法

二卷相对一卷来说难度有所降低,但是题目的质量还是很不错的。一卷的立体几何题目第二问建系不好做,几何法更容易。但是二卷的这道题就比较传统了,建系还是更简单一些。那么这道题能不能用几何法做呢?当然可以,但是有两个障碍,一个是二面角的公共棱没有给出,二是二面角的平面角怎么做?只要克服这两个障碍,问题就容易多了。

我们注意到底面这个四边形不规则,像是一个直角三角形少了个角,如果把这个角补上,第一个问题就解决了,二面角的公共棱就是PG。本题图形复杂,为了方便分析,我们需要另外画一个图形,减少无关线段的干扰。做二面角我们使用的是垂线法,即过F做平面PGD的垂线。这里有个问题就是不知道垂足落在何处。这里可以用等体积转化求垂线段长度,还可以利用点的转化解决。

利用平行线上点到平面距离相等,可知F到面的距离就等于E到面的距离。利用线面垂直等推导过程可得EQ为E到面的距离,也是F到面的距离。

二面角的平面角做出后,再利用解三角形的知识解决FN,这道题就算大功告成了。

通过对比不难发现,几何法非常麻烦,远没有向量来的直接,快捷。但是作为知识的检测,向量法仅仅考察了计算能力。而几何法,不仅考察推理能力,还考察了思维的转化,还用到了解三角形的知识,综合性更强一些。所以几何法对于打基础的高一高二同学来说有更高的练习价值,更能锻炼和提高思维能力,知识灵活运用的能力。

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