直线、平面问题易错点分析直线、平面是立体几何的重要内容,学生在学习这部分知识时,经常因为概念不清、主观臆断、空间想象能力差而错解题目。下面就学生在解题中出现的错误分类辨析如下,供大家参考一、概念不清例1如图1-1,二面角为锐角,E、F为两个面上的两点,,若E、F到棱AB的距离EC=FD。求证:EF与平面所成的角也相等。错解如图1-1,在平面内,分别过E、F作EC⊥AB、FD⊥AB,垂足为C、D。连结ED、FD。 EC=DF,CD=CD,∴Rt△ECD≌Rt△FDC。∴ED=FC,又EF=EF,∴△ECF≌△FDE。∴∠EFC=∠FED。即EF与平面所成的角相等。辨析由题意,EC只垂直AB,而不垂直于平面,根据直线与平面所成角的定义知,∠EFC不是EF与平面所成的角,而∠FED也不是EF与平面所成的角。因此,以上证明是错误的,造成错误的原因是对于直线与平面所成的角的概念不清。正解如图1-2,作EG⊥,G、H为垂足。连结GF、EH,则∠EFG、∠FEH分别是EF与、所成的角。连结CG、DH。 AB⊥EC,由三垂线定理的逆定理,得AB⊥CG。∴∠ECG是二面角的平面角。同理,∠FDH也是二面角的平面角。∴∠ECG=∠HDF。则Rt△EGF≌Rt△FHE。则∠EFG=∠FEH。故EF与平面所成的角也相等。二、主观臆断例2矩形ABCD中,AB=3,BC=4,沿对角线AC折成直二面角,求顶点B和D的距离。错解如图2,在直二面角的面ADC内,自D作DE⊥AC于E,连BE、BD,则BD为所求的距离。 DE⊥AC,∴DE、BE同为两个全等直角三角形斜边AC上的高,∴DE=BE=︰AC=(4×3)︰5=。 平面ADC平面ABC,∴∠DEB=90。∴BD==DE=。辨析错解中认为BE是Rt△ABC斜边上的高,而BE并不垂直AC。造成错误的原因是主观臆断,以猜测代替证明。正解作BF=DE=,EC=DC︰AC=,EF=AC--2EC=5-=。在Rt△BFE中,BE==,在Rt△BED中,BD=。三、随意使用“同理可证”用心爱心专心ABECFDαβABEHCDGFαβ图1-1图1-2ABCDFE图2例3如图3,已知平面平面,线段分别交、于、,线段分别交、于、,线段分别交、于、,若,,,求△和△的面积之比。错解 ,∴平面分别交、于、。∴。同理,。由等角定理,得,。∴△∽△。∴。∴。辨析在证明过程中,如果两次证明的依据相同,可以使用“同理可证”。上述证明中,平面于、交于、,得,平面于、交于、,得,可用“同理可证”,但就不能用“同理可证”,因为、可能共面,也可能异面,故不一定成立,则两个三角形不一定相似。正解 ,平面分别交、于、。∴。同理。由等角定理,得。∴,。∴。∴。∴==。∴。即△和△的面积之比为。。四、作图有误例4如图4—1,设二面角P-EF-Q,从点A分别作AB⊥平面P,作AC⊥平面Q,若,,.求二面角的度数。用心爱心专心AEFDBCPQ图4-2ABCFMDNEαβ图3错解过三点的平面和平面分别交于、。 EF⊥AC,EF⊥AB。∴EF⊥平面ABDC。∴BD⊥EF,CD⊥EF,故∠BDC为所求二面角的平面角。由∠BAC=60°,故∠BDC=120°,即二面角的平面角P-EF-Q的度数为120°。辨析满足条件:AB=3,AC=1,∠A=60°,∠BDC=120°的四边形ABDC是不存在的。也就是说点A不可能在二面角内不,而是在二面角外,由于作图有误,导致计算错误,正解如图4-2,过点A、B、C的平面与EF垂直,故∠BDC为二面角。AD为A到EF的距离, Rt△ADB、Rt△ACD在同一平面内,且AD为公共边,∴A、C、B、D四点公圆。∴∠BDC=∠BAC=60,故所求二面角P-EF-Q两度数是60。五、考虑不周例5在直二面角的棱上任取一点,从这点在两个面内作一条射线和棱成45角,求这两条射线间的尖角。错解如图5-1,直二面角d--,AE,且∠BAD=∠CAD=45取AB=AC过B作BC⊥交AC于C,连结BD Rt△BDA≌Rt△CDA.≌Rt△BDC,∴AB=AC=BC.则△BAC为正三角形。∴∠BAC=60°。辨析解题时,因考虑不周,只考虑了AC、AB同向的情况,而漏掉了反向的情况。正解(1)如图5-1,当AB、AC同向时,∠BAC=60°。(2)如图5-2,当AB、AC反向时,取AB=AC=m,作BD⊥a于D,CE⊥a于E。这里∠BAD=∠CAE=45°,在△BDA中,BD=AD=m。在△DAC中,DC=。在Rt△BDC中BC=,在△ABC中∠BAC=。∴∠BAC=120°。故所求两射线间的夹角为60°或120°。六、特殊代替一般例6已知平面∥平面,线段AA′、BB′夹在两平行面之间,若E、F分别是线段AA′、BB′的中点。求证:E...