本题导读
本题考查线面垂直的判定,以及正方体的结构。
📌【题干】
Question
(2006年上海卷(文)) 如果一条直线与一个平面垂直,那么,称此直线与平面构成一个”正交线面对”。在一个正方体中,由两个顶点确定的直线与含有四个顶点的平面构成的”正交线面对”的个数是()
A. B. C. D.
🔍【思路分析】
破题导航
- 正方体由两顶点确定的直线分两类:面对角线、体对角线、棱。
- 能垂直于”含四顶点的平面”(对角面)的,是体对角线( 条)。
- 每条体对角线垂直于 个对角面,但这里”含四顶点的平面”指对角面,共 个对角面。
- 每条体对角线恰垂直于 个对角面中的 个, 会重复——需按”直线—平面”配对去重计数,结果为 。
✅【答案】
Success
D
✍【详细解析】
Abstract
正方体含四个顶点的平面即它的对角面,共有 个。 正方体由两个顶点确定的直线中,能垂直于对角面的只有 条体对角线。 每条体对角线都垂直于 个对角面中的 个(过该对角线两端不共线的另两个顶点所确定的对角面), 按”每条体对角线 × 每个对角面”计数时,每个正交线面对由一条体对角线与一个对角面唯一确定, 故总数为 。 (具体地:每条体对角线对应 个对角面, 条体对角线对应 ,恰得 。)
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:正方体正交线面对计数
核心方法:体对角线正交对角面计数
避坑指南:正方体 条体对角线各垂直于 个对角面中的 个,正交线面对共 个;按”直线—平面”配对唯一计数
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源: 正方体结构中的线面关系,综合计数题
结论推广: 体对角线垂直于对角面,计数正交线面对
方法推广: 正方体结构问题先理清棱、面对角线、体对角线、对角面的关系
🔗【关联脉络】
Multi column