第一篇:第二章立體幾何小結
第二章小結
-----本章主要問題方法總結
1、證線在面上:
⑴公理1 數學符號
⑵面面垂直的性質2 數學符號
2、確定一個平面的方法:公理2及其三個推論
公理2: 推論1 推論2 推論3
3、證點在線上的方法:公理3 數學符號
4、空間兩直線平行的證明方法:
⑴公理4 數學符號
⑵線面平行的性質定理 數學符號
⑶面面平行的性質定理 數學符號 ⑷線面垂直的性質定理 數學符號
5、證明線面平行的方法:
⑴線面平行的定義
⑵線面平行的判定理 數學符號
⑶面面平行的性質定理補充定理:兩平面平行,其中一個平面內的任意直線平行與另一個平面。
數學符號 6:、證線面相交得方法:
⑴定義法:
⑵反證法:
7、證面面平行的方法:
⑴面面平行的定義即兩個平面沒有公共點。
⑵面面平行的判定定理
數學符號
⑶面面平行的判定定理推論:一個平面內的兩相交直線分別平行于另一個平面內的兩 1 相交直線那么著兩個平面平行。
數學符號 ⑷垂直于同一條直線的兩平面平行。
數學符號
⑸平行于同一個平面兩平面平行。
數學符號
8、線面垂直的判定方法:
⑴定義法
⑵線面垂直的判定定理
數學符號
⑶兩直線平行,其中一條直線垂直一個平面另一條直線也垂直于這個平面。
數學符號 ⑷面面垂直的性質定理
數學符號
9、求空間角的問題:異面直線所成的角、直線與平面所成的角、二面角。
一般步驟: A、找出或作出有角的圖形 B、證明它符合定義
C、計算角的大小(解三角形)
⑴求異面直線所成角兩條思維途徑:
第一條:以兩條異面直線四個頂點中的一個端點為頂點作角。
第二條:以兩條異面直線所在的兩個平面的交線上的一點為頂點作角 說明:第一條是本質,第二條是第一條的特殊情況。
⑵直線與平面所成的角
作角的關鍵:通常取斜線上某個特殊點作平面的垂線段,連接垂足和斜足,是產生線面所成角的關鍵。作垂線時常在這個面的垂面內作垂線。⑶二面角的求法: 定義法
垂面法 垂線法
回顧性練習:
練習1 如圖,三棱錐S-ABC四個面都是正三角形,已知E、F分別是棱SC、AB的中點,試求異面直線EF和SA所成的角。
SECFA
B
練習2 已知ABCD-A1B1C1D1是長方體,且ABCD是邊長為a的正方形,E是D D1的中點,O是正方形ABCD的中心,直線EO與B1D1所成的角是45度,如圖,求直線EO與BC1所成的角。
D1A1EB1C1DOA
CB
練習3 如圖 ,∠BAD=90度的等腰三角形⊿ABD與底面正⊿CBD所在平面互相垂直,E是BC的中點,則AE與平面BCD所成的角是多少?
ABEC
練習4 如圖,在三棱錐S-ABC中,SA⊥平面ABC,AB⊥BC,DE垂直平分SC且分別交AC、SC于D、E兩點,又SA=AB,SB=BC.求二面角E-BD-C的大小.D
SEADBC
第二篇:高中立體幾何初步小結(定稿)
立體幾何證明初步總結
①、三個公理和三個推論:
這是判斷幾點共線(證這幾點是兩個平面的公共點)和三條直線共點(證其中兩條直線的交點在第三條直線上)的方法之一。②、證明線線平行的方法
1.平行于同一直線的兩條直線平行; 2.垂直于同一平面的兩條直線平行;
3.如果一條直線和一個平面平行,經過這條直線的平面和這個平面相交,那么這條直線就和這條直線平行;
4.如果兩個平行平面同時和第三個平面相交,那么它們的交線平行。5.在同一平面內的的兩條直線,可依據平面幾何的定理證明(如三角形中位線定理;平行四邊形對邊平行;平行線分線段成比例定理的逆定理等)③、證明線面平行的方法
1.由定義:一條直線和平面無公共點;
2.如果不在一個平面內的一條直線和平面內的一條直線平行,那么這條直線和這個平面平行;
3.兩平面平行,則其中一個平面內的一條直線必平行于另一個平面; ④、證明面面平行的方法
1.由定義:沒有公共點的兩個平面平行;
2.如果一個平面內有兩條相交直線都平行于另一個平面,則這兩個平面平行; ⑤、證明線線垂直的方法
1.定義:兩直線相交成90?角,或經過平移后相交成90?角(異面垂直); 2.直線和平面垂直,則該直線和平面內的任一直線垂直; 3.一條直線和兩平行線中的一條垂直,也和另一條垂直;
4.平面幾何中常用的定理:菱形、正方形的對角線互相垂直;等腰三角形“三線合一”;圓的直徑所對的圓周角是直角;勾股定理。⑥、證明線面垂直的方法
1.定義:如果一條直線和平面內的任意一條直線都垂直,則這條直線和平面垂直; 2.如果一條直線和平面內的兩條相交直線都垂直,則這條直線和這個平面垂直; 3.如果兩條平行線中的一條垂直于一個平面,則另一條也垂直于這個平面;
4.如果兩個平面垂直,那么在第一個平面內垂直于它們交線的直線,也垂直于另一個平面;
⑦、證明面面垂直的方法
1.證明兩個平面的二面角為90?角。
2.一個平面經過另一個平面的一條垂線,則這個平面垂直于另一個平面。大策略 空間平面平行關系垂直關系 小策略平行轉化 線線平行 線面平行面面平行 垂直轉化 線線垂直 線面垂直面面垂直
二、有“心”的三角形
1.內心:內切圓圓心,是各角平分線的交點; 2.外心:外接圓圓心,是各邊垂直平分線交點;
3.重心:各邊中線交點,重心將所在中線分成兩段比值為2:1; 4.垂心:高的交點。
第三篇:立體幾何2018高考
2018年06月11日青岡一中的高中數學組卷
一.選擇題(共11小題)
1.中國古建筑借助榫卯將木構件連接起來.構件的凸出部分叫榫頭,凹進部分叫卯眼,圖中木構件右邊的小長方體是榫頭.若如圖擺放的木構件與某一帶卯眼的木構件咬合成長方體,則咬合時帶卯眼的木構件的俯視圖可以是()
A. B. C. D.
2.已知圓柱的上、下底面的中心分別為O1,O2,過直線O1O2的平面截該圓柱所得的截面是面積為8的正方形,則該圓柱的表面積為()A.12π B.12π C.8
π
D.10π
3.在正方體ABCD﹣A1B1C1D1中,E為棱CC1的中點,則異面直線AE與CD所成角的正切值為()A. B. C.
D.
4.在長方體ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=BC=1,AA1=成角的余弦值為()A. B. C.
D.,則異面直線AD1與DB1所5.某幾何體的三視圖如圖所示(單位:cm),則該幾何體的體積(單位:cm3)是()
第1頁(共23頁)
A.2 B.4 C.6 D.8
6.在長方體ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=BC=2,AC1與平面BB1C1C所成的角為30°,則該長方體的體積為()A.8 B.6 C.8
D.8
7.設A,B,C,D是同一個半徑為4的球的球面上四點,△ABC為等邊三角形且面積為9A.12,則三棱錐D﹣ABC體積的最大值為()B.18 C.2D.54
8.某四棱錐的三視圖如圖所示,在此四棱錐的側面中,直角三角形的個數為()
A.1 B.2 C.3 D.4
9.某圓柱的高為2,底面周長為16,其三視圖如圖.圓柱表面上的點M在正視圖上的對應點為A,圓柱表面上的點N在左視圖上的對應點為B,則在此圓柱側面上,從M到N的路徑中,最短路徑的長度為()
第2頁(共23頁)
A.2 B.2 C.3 D.2
10.已知正方體的棱長為1,每條棱所在直線與平面α所成的角都相等,則α截此正方體所得截面面積的最大值為()A. B.
C.
D.
11.已知四棱錐S﹣ABCD的底面是正方形,側棱長均相等,E是線段AB上的點(不含端點).設SE與BC所成的角為θ1,SE與平面ABCD所成的角為θ2,二面角S﹣AB﹣C的平面角為θ3,則()
A.θ1≤θ2≤θ3 B.θ3≤θ2≤θ1 C.θ1≤θ3≤θ2 D.θ2≤θ3≤θ
1二.解答題(共8小題)
12.已知圓錐的頂點為P,底面圓心為O,半徑為2.(1)設圓錐的母線長為4,求圓錐的體積;
(2)設PO=4,OA、OB是底面半徑,且∠AOB=90°,M為線段AB的中點,如圖.求異面直線PM與OB所成的角的大小.
13.如圖,四邊形ABCD為正方形,E,F分別為AD,BC的中點,以DF為折痕把△DFC折起,使點C到達點P的位置,且PF⊥BF.(1)證明:平面PEF⊥平面ABFD;(2)求DP與平面ABFD所成角的正弦值.
第3頁(共23頁)
14.如圖,在三棱錐P﹣ABC中,AB=BC=2(1)證明:PO⊥平面ABC;,PA=PB=PC=AC=4,O為AC的中點.
(2)若點M在棱BC上,且MC=2MB,求點C到平面POM的距離.
15.如圖,在四面體ABCD中,△ABC是等邊三角形,平面ABC⊥平面ABD,點M為棱AB的中點,AB=2,AD=2(Ⅰ)求證:AD⊥BC;
(Ⅱ)求異面直線BC與MD所成角的余弦值;(Ⅲ)求直線CD與平面ABD所成角的正弦值.,∠BAD=90°.
16.如圖,矩形ABCD所在平面與半圓弧的點.
(1)證明:平面AMD⊥平面BMC;
所在平面垂直,M是上異于C,D(2)在線段AM上是否存在點P,使得MC∥平面PBD?說明理由.
第4頁(共23頁)
17.如圖,邊長為2的正方形ABCD所在的平面與半圓弧上異于C,D的點.
(1)證明:平面AMD⊥平面BMC;
所在平面垂直,M是(2)當三棱錐M﹣ABC體積最大時,求面MAB與面MCD所成二面角的正弦值.
18.在平行六面體ABCD﹣A1B1C1D1中,AA1=AB,AB1⊥B1C1. 求證:(1)AB∥平面A1B1C;(2)平面ABB1A1⊥平面A1BC.
19.如圖,在四棱錐P﹣ABCD中,底面ABCD為矩形,平面PAD⊥平面ABCD,PA⊥PD,PA=PD,E,F分別為AD,PB的中點.(Ⅰ)求證:PE⊥BC;
(Ⅱ)求證:平面PAB⊥平面PCD;(Ⅲ)求證:EF∥平面PCD.
第5頁(共23頁)
第6頁(共23頁)
2018年06月11日青岡一中的高中數學組卷
參考答案與試題解析
一.選擇題(共11小題)
1.中國古建筑借助榫卯將木構件連接起來.構件的凸出部分叫榫頭,凹進部分叫卯眼,圖中木構件右邊的小長方體是榫頭.若如圖擺放的木構件與某一帶卯眼的木構件咬合成長方體,則咬合時帶卯眼的木構件的俯視圖可以是()
A. B. C. D.
【解答】解:由題意可知,如圖擺放的木構件與某一帶卯眼的木構件咬合成長方體,小的長方體,是榫頭,從圖形看出,輪廓是長方形,內含一個長方形,并且一條邊重合,另外3邊是虛線,所以木構件的俯視圖是A.
故選:A.
2.已知圓柱的上、下底面的中心分別為O1,O2,過直線O1O2的平面截該圓柱所得的截面是面積為8的正方形,則該圓柱的表面積為()A.12π B.12π C.8
π
D.10π
【解答】解:設圓柱的底面直徑為2R,則高為2R,圓柱的上、下底面的中心分別為O1,O2,過直線O1O2的平面截該圓柱所得的截面是面積為8的正方形,可得:4R2=8,解得R=,第7頁(共23頁)
則該圓柱的表面積為:故選:D.
=10π.
3.在正方體ABCD﹣A1B1C1D1中,E為棱CC1的中點,則異面直線AE與CD所成角的正切值為()A. B. C.
D.
【解答】解:以D為原點,DA為x軸,DC為y軸,坐標系,設正方體ABCD﹣A1B1C1D1棱長為2,則A(2,0,0),E(0,2,1),D(0,0,0),C(0,2,0),=(﹣2,2,1),=(0,﹣2,0),設異面直線AE與CD所成角為θ,則cosθ===,sinθ==,∴tanθ=.
∴異面直線AE與CD所成角的正切值為.
故選:C.
第8頁(共23頁)
1為z軸,建立空間直角DD
4.在長方體ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=BC=1,AA1=成角的余弦值為()A. B. C.
D.,則異面直線AD1與DB1所【解答】解:以D為原點,DA為x軸,DC為y軸,DD1為z軸,建立空間直角坐標系,∵在長方體ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=BC=1,AA1=,),D(0,0,0),∴A(1,0,0),D1(0,0,B1(1,1,),),=(﹣1,0,=(1,1,),設異面直線AD1與DB1所成角為θ,則cosθ=
=
=,. ∴異面直線AD1與DB1所成角的余弦值為故選:C.
5.某幾何體的三視圖如圖所示(單位:cm),則該幾何體的體積(單位:cm3)是()
第9頁(共23頁)
A.2 B.4 C.6 D.8
【解答】解:根據三視圖:該幾何體為底面為直角梯形的四棱柱.
如圖所示:故該幾何體的體積為:V=故選:C.
.
6.在長方體ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=BC=2,AC1與平面BB1C1C所成的角為30°,則該長方體的體積為()A.8 B.6 C.8
D.8
【解答】解:長方體ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=BC=2,AC1與平面BB1C1C所成的角為30°,即∠AC1B=30°,可得BC1=可得BB1=
=
2.=8
.
=2
.
所以該長方體的體積為:2×故選:C.
第10頁(共23頁)
7.設A,B,C,D是同一個半徑為4的球的球面上四點,△ABC為等邊三角形且面積為9A.12,則三棱錐D﹣ABC體積的最大值為()B.18 C.2D.54
【解答】解:△ABC為等邊三角形且面積為9,可得,解得AB=6,球心為O,三角形ABC 的外心為O′,顯然D在O′O的延長線與球的交點如圖: O′C==,OO′=
=2,則三棱錐D﹣ABC高的最大值為:6,則三棱錐D﹣ABC體積的最大值為:故選:B.
=18
.
8.某四棱錐的三視圖如圖所示,在此四棱錐的側面中,直角三角形的個數為()
第11頁(共23頁)
A.1 B.2 C.3 D.4
【解答】解:四棱錐的三視圖對應的直觀圖為:PA⊥底面ABCD,AC=,CD=,可得三角形PCD不是直角三角形. PC=3,PD=2所以側面中有3個直角三角形,分別為:△PAB,△PBC,△PAD. 故選:C.
9.某圓柱的高為2,底面周長為16,其三視圖如圖.圓柱表面上的點M在正視圖上的對應點為A,圓柱表面上的點N在左視圖上的對應點為B,則在此圓柱側面上,從M到N的路徑中,最短路徑的長度為()
第12頁(共23頁)
A.2 B.2 C.3 D.2
【解答】解:由題意可知幾何體是圓柱,底面周長16,高為:2,直觀圖以及側面展開圖如圖:
圓柱表面上的點N在左視圖上的對應點為B,則在此圓柱側面上,從M到N的路徑中,最短路徑的長度:故選:B.
10.已知正方體的棱長為1,每條棱所在直線與平面α所成的角都相等,則α截此正方體所得截面面積的最大值為()A. B.
C.
D.
=2.
【解答】解:正方體的所有棱中,實際上是3組平行的棱,每條棱所在直線與平面α所成的角都相等,如圖:所示的正六邊形平行的平面,并且正六邊形時,α截此正方體所得截面面積的最大,此時正六邊形的邊長故選:A.
明明就的最大值為:6×
=
.
11.已知四棱錐S﹣ABCD的底面是正方形,側棱長均相等,E是線段AB上的點(不含端點).設SE與BC所成的角為θ1,SE與平面ABCD所成的角為θ2,二面角S﹣AB﹣C的平面角為θ3,則()
A.θ1≤θ2≤θ3 B.θ3≤θ2≤θ1 C.θ1≤θ3≤θ2 D.θ2≤θ3≤θ1
第13頁(共23頁)
【解答】解:∵由題意可知S在底面ABCD的射影為正方形ABCD的中心. 過E作EF∥BC,交CD于F,過底面ABCD的中心O作ON⊥EF交EF于N,連接SN,取CD中點M,連接SM,OM,OE,則EN=OM,則θ1=∠SEN,θ2=∠SEO,θ3=∠SMO. 顯然,θ1,θ2,θ3均為銳角. ∵tanθ1=∴θ1≥θ3,又sinθ3=∴θ3≥θ2. 故選:D.,sinθ2=,SE≥SM,=,tanθ3=,SN≥SO,二.解答題(共8小題)
12.已知圓錐的頂點為P,底面圓心為O,半徑為2.(1)設圓錐的母線長為4,求圓錐的體積;
(2)設PO=4,OA、OB是底面半徑,且∠AOB=90°,M為線段AB的中點,如圖.求異面直線PM與OB所成的角的大小.
【解答】解:(1)∵圓錐的頂點為P,底面圓心為O,半徑為2,圓錐的母線長為4,第14頁(共23頁)
∴圓錐的體積V==
=.
(2)∵PO=4,OA,OB是底面半徑,且∠AOB=90°,M為線段AB的中點,∴以O為原點,OA為x軸,OB為y軸,OP為z軸,建立空間直角坐標系,P(0,0,4),A(2,0,0),B(0,2,0),M(1,1,0),O(0,0,0),=(1,1,﹣4),=(0,2,0),設異面直線PM與OB所成的角為θ,則cosθ==
=
.
∴θ=arccos.
∴異面直線PM與OB所成的角的為arccos
.
13.如圖,四邊形ABCD為正方形,E,F分別為AD,BC的中點,以把△DFC折起,使點C到達點P的位置,且PF⊥BF.(1)證明:平面PEF⊥平面ABFD;(2)求DP與平面ABFD所成角的正弦值.
第15頁(共23頁)
DF為折痕
【解答】(1)證明:由題意,點E、F分別是AD、BC的中點,則,由于四邊形ABCD為正方形,所以EF⊥BC. 由于PF⊥BF,EF∩PF=F,則BF⊥平面PEF.
又因為BF?平面ABFD,所以:平面PEF⊥平面ABFD.(2)在平面DEF中,過P作PH⊥EF于點H,聯結DH,由于EF為面ABCD和面PEF的交線,PH⊥EF,則PH⊥面ABFD,故PH⊥DH.
在三棱錐P﹣DEF中,可以利用等體積法求PH,因為DE∥BF且PF⊥BF,所以PF⊥DE,又因為△PDF≌△CDF,所以∠FPD=∠FCD=90°,所以PF⊥PD,由于DE∩PD=D,則PF⊥平面PDE,故VF﹣PDE=,因為BF∥DA且BF⊥面PEF,所以DA⊥面PEF,所以DE⊥EP.
設正方形邊長為2a,則PD=2a,DE=a 在△PDE中,所以故VF﹣PDE=,,第16頁(共23頁)
又因為所以PH==,=,. 所以在△PHD中,sin∠PDH=即∠PDH為DP與平面ABFD所成角的正弦值為:
14.如圖,在三棱錐P﹣ABC中,AB=BC=2(1)證明:PO⊥平面ABC;
(2)若點M在棱BC上,且MC=2MB,求點C到平面POM的距離.,PA=PB=PC=AC=4,O為AC的中點.
【解答】(1)證明:∵AB=BC=2角形,AC=4,∴AB2+BC2=AC2,即△ABC是直角三又O為AC的中點,∴OA=OB=OC,∵PA=PB=PC,∴△POA≌△POB≌△POC,∴∠POA=∠POB=∠POC=90°,∴PO⊥AC,PO⊥OB,OB∩AC=0,∴PO⊥平面ABC;(2)解:由(1)得PO⊥平面ABC,PO=在△COM中,OM=S,=
.
=××=,第17頁(共23頁)
S△COM==.,設點C到平面POM的距離為d.由VP﹣OMC=VC﹣POM?解得d=,. ∴點C到平面POM的距離為
15.如圖,在四面體ABCD中,△ABC是等邊三角形,平面ABC⊥平面ABD,點M為棱AB的中點,AB=2,AD=2(Ⅰ)求證:AD⊥BC;
(Ⅱ)求異面直線BC與MD所成角的余弦值;(Ⅲ)求直線CD與平面ABD所成角的正弦值.,∠BAD=90°.
【解答】(Ⅰ)證明:由平面ABC⊥平面ABD,平面ABC∩平面ABD=AB,AD⊥AB,得AD⊥平面ABC,故AD⊥BC;
(Ⅱ)解:取棱AC的中點N,連接MN,ND,∵M為棱AB的中點,故MN∥BC,∴∠DMN(或其補角)為異面直線BC與MD所成角,在Rt△DAM中,AM=1,故DM=∵AD⊥平面ABC,故AD⊥AC,在Rt△DAN中,AN=1,故DN=,在等腰三角形DMN中,MN=1,可得cos∠DMN=∴異面直線BC與MD所成角的余弦值為
;
.
(Ⅲ)解:連接CM,∵△ABC為等邊三角形,M為邊AB的中點,故CM⊥AB,CM=,第18頁(共23頁)
又∵平面ABC⊥平面ABD,而CM?平面ABC,故CM⊥平面ABD,則∠CDM為直線CD與平面ABD所成角. 在Rt△CAD中,CD=在Rt△CMD中,sin∠CDM=,.
. ∴直線CD與平面ABD所成角的正弦值為
16.如圖,矩形ABCD所在平面與半圓弧的點.
(1)證明:平面AMD⊥平面BMC;
(2)在線段AM上是否存在點P,使得MC∥平面PBD?說明理由.
所在平面垂直,M是
上異于C,D
【解答】(1)證明:矩形ABCD所在平面與半圓弦半圓弦所在平面,CM?半圓弦
所在平面,所在平面垂直,所以AD⊥∴CM⊥AD,M是上異于C,D的點.∴CM⊥DM,DM∩AD=D,∴CD⊥平面AMD,CD?平面CMB,∴平面AMD⊥平面BMC;(2)解:存在P是AM的中點,理由:
連接BD交AC于O,取AM的中點P,連接OP,可得MC∥OP,MC?平面BDP,OP?平面BDP,第19頁(共23頁)
所以MC∥平面PBD.
17.如圖,邊長為2的正方形ABCD所在的平面與半圓弧上異于C,D的點.
(1)證明:平面AMD⊥平面BMC;
(2)當三棱錐M﹣ABC體積最大時,求面MAB與面MCD所成二面角的正弦值.
所在平面垂直,M是
【解答】解:(1)證明:在半圓中,DM⊥MC,∵正方形ABCD所在的平面與半圓弧∴AD⊥平面BCM,則AD⊥MC,∵AD∩DM=D,∴MC⊥平面ADM,∵MC?平面MBC,∴平面AMD⊥平面BMC.(2)∵△ABC的面積為定值,∴要使三棱錐M﹣ABC體積最大,則三棱錐的高最大,此時M為圓弧的中點,建立以O為坐標原點,如圖所示的空間直角坐標系如圖 ∵正方形ABCD的邊長為2,∴A(2,﹣1,0),B(2,1,0),M(0,0,1),則平面MCD的法向量=(1,0,0),設平面MAB的法向量為=(x,y,z)
第20頁(共23頁)
所在平面垂直,則=(0,2,0),=(﹣2,1,1),由?=2y=0,?=﹣2x+y+z=0,令x=1,則y=0,z=2,即=(1,0,2),則cos<,>=
=
=,則面MAB與面MCD所成二面角的正弦值sinα=
=
.
18.在平行六面體ABCD﹣A1B1C1D1中,AA1=AB,AB1⊥B1C1. 求證:(1)AB∥平面A1B1C;(2)平面ABB1A1⊥平面A1BC.
【解答】證明:(1)平行六面體ABCD﹣A1B1C1D1中,AB∥A1B1,?AB∥平面A1B1C;
(2)在平行六面體ABCD﹣A1B1C1D1中,AA1=AB,?四邊形ABB1A1是菱形,⊥AB1⊥A1B.
第21頁(共23頁)
在平行六面體ABCD﹣A1B1C1D1中,AA1=AB,AB1⊥B1C1?AB1⊥BC. ∴
?AB1⊥面A1BC,且AB1?平面ABB1A1?平面ABB1A1⊥平面A1BC.
19.如圖,在四棱錐P﹣ABCD中,底面ABCD為矩形,平面PAD⊥平面ABCD,PA⊥PD,PA=PD,E,F分別為AD,PB的中點.(Ⅰ)求證:PE⊥BC;
(Ⅱ)求證:平面PAB⊥平面PCD;(Ⅲ)求證:EF∥平面PCD.
【解答】證明:(Ⅰ)PA=PD,E為AD的中點,可得PE⊥AD,底面ABCD為矩形,可得BC∥AD,則PE⊥BC;
(Ⅱ)由于平面PAB和平面PCD有一個公共點P,且AB∥CD,在平面PAB內過P作直線PG∥AB,可得PG∥CD,即有平面PAB∩平面PCD=PG,由平面PAD⊥平面ABCD,又AB⊥AD,可得AB⊥平面PAD,即有AB⊥PA,PA⊥PG;
同理可得CD⊥PD,即有PD⊥PG,可得∠APD為平面PAB和平面PCD的平面角,第22頁(共23頁)
由PA⊥PD,可得平面PAB⊥平面PCD;
(Ⅲ)取PC的中點H,連接DH,FH,在三角形PCD中,FH為中位線,可得FH∥BC,FH=BC,由DE∥BC,DE=BC,可得DE=FH,DE∥FH,四邊形EFHD為平行四邊形,可得EF∥DH,EF?平面PCD,DH?平面PCD,即有EF∥平面PCD.
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第四篇:教案 立體幾何
【教學過程】 *揭示課題 9 立體幾何 *復習導入
一、點線面的位置關系 點與直線的位置關系:A?a A?a 2.點與面的位置關系: A?? A?? 3.直線與直線的位置關系:平行 相交 異面 4直線與平面的位置關系: 在平面內 相交平行
二、線面平行的判定定理
1.線線平行:平行于同一條直線的兩條直線互相平行
2.線面平行:如果平面外的一條直線和這個平面內的一條直線平行,那么這條直線就和這個平面平行
3.面面平行:如果一個平面內有兩條相交直線分別平行于另一個平面,那么這兩個平面互相平行
三、線面平行的性質定理
1.線線平行:如果一個角的兩邊和另一個角的兩邊分別平行并且方向相同,那么這兩個角相等
2.線面平行:如果一條直線和一個平面平行,并且經過這條直線的平面和這個面相交,那么這條直線和交線平行
3.面面平行:如果兩個平行平面同時和第三個平面相交,那么它們的交線平行
四、線面垂直的判定定理
1.線面垂直:如果一條直線與一個平面內的兩條相交直線垂直,那么這條直線與這個平面垂直
2.面面垂直:如果一個平面經過另一個平面的一條垂線,那么這兩個平面互相垂直
五、線面垂直性質定理
1.線面垂直:如果兩條直線垂直于同一個平面,那么這兩條直線平行
2.面面垂直:如果兩個平面互相垂直,那么在一個平面內垂直于它們交線的直線垂直于另一個平面
六、柱、錐、球 1.棱柱、圓柱
S側=底面周長?高V體=底面面積?高2.棱錐、圓錐
1底面周長?母線2 1V體=底面積?高3S側?3.球
S表=4?r243 V體=?r3*練習講解 復習題A組 *歸納小結
本章立體幾何部分概念偏多,需要著重分辨判定定理與性質定理的適用范圍,將點線面位置關系化為最簡單的線線判斷,由此可提高位置判定的速度,能夠更加地熟練運用各大定理。
第五篇:高中立體幾何
高中立體幾何的學習
高中立體幾何的學習主要在于培養空間抽象能力的基礎上,發展學生的邏輯思維能力和空間想象能力。立體幾何是中學數學的一個難點,學生普遍反映“幾何比代數難學”。但很多學好這部分的同學,又覺得這部分很簡單。那么,怎樣才能學好立體幾何呢?我這里談談自己的認識。
一.空間想象能力的提高。
開始學習的時候,首先要多看簡單的立體幾何題目,不能從難題入手。自己動手畫一些立體幾何的圖形,比如教材上的習題,輔導書上的練習題,不看原圖,自己先畫。畫出來的圖形很可能和給出的圖不一樣,這是好事,再對比一下,那個圖更容易解題。
二.邏輯思維能力的培養。
培養邏輯思維能力,首先是牢固掌握數學的基礎知識,其次掌握必要的邏輯知識和邏輯思維。
1.加強對基本概念理解。
數學概念是數學知識體系的兩大組成部分之一,理解與掌握數學概念是學好數學,提高數學能力的關鍵。
對于基本概念的理解,首先要多想。比如對異面直線的理解,兩條直線不在同一個平面是簡單的定義,如何才能不在同一個平面呢,第一是把同一個[平面上的直線離開這個平面,或者用兩支筆來比劃,這樣直觀上有了異面直線的概念,然后想在數學上怎么才能保證兩條直
線不在一個平面,那些條件能保證兩條直線不在一個平面。我們多去想想,就可以知道,只要直線不平行,并且不相交,那么就異面,對于不平行的條件,在平面幾何中我們已經知道,如何能保證不相交呢,想象延長線等手段能不能得到證明呢,如果不能,那么把其中一條直線放在一個平面,看另外一條直線和這個平面是否平行,這樣我們對異面直線的概念就比較容易掌握。
這在立體幾何“簡單幾何體”部分的學習中顯得尤為突出,本章節中涉及大量的基本概念,掌握概念的合理性,嚴謹性,辨析相近易混的概念。如:正四面體與正三棱錐、長方體與直平行六面體、軸截面與直截面、球面與球等概念的區別和聯系。
2.加強對數學命題理解,學會靈活運用數學命題解決問題。
對數學的公理,定理的理解和應用,突出反映在題目的證明和計算上。需要避免證明中出現邏輯推理不嚴密,運用定理、公理、法則時言非有據,或以主觀臆斷代替嚴密的科學論證,書寫格式不合理,層次不清,數學符號語言使用不當,不合乎習慣等。
(1)重視定理本身的證明。我們知道,定理本身的證明思路具有示范性,典型性,它體現了基本的邏輯推理知識和基本的證明思想的培養,以及規范的書寫格式的養成。做到不僅會分析定理的條件和結論,而且能掌握定理的內容,證明的思想方法,適用范圍和表達形式.特別是進入高中學習以后所涉及到的一些新的證題的思想方法,如新教材上的立體幾何例題:“過平面外一點與平面內一點的直線,和平面內不經過該點的直線是異面直線.”此定理的證明就采用了反證法,那么反
證法的證題思想就需要去體會,一般步驟,書寫格式,注意要點等.并配以適當的訓練,以初步掌握應用反證法證明立體幾何題.(2)提高應用定理分析問題和解決問題的能力.這常常體現在遇到一個幾何題以后,不知從何下手.對于習題,我們首先需要知道:要干什么(要求的結論是什么),那些條件能滿足要求,這樣一步一步往前找條件。當然這要根據具體情況,需要多看習題,我反對題海,但必要的練習是不可以缺少的。