立體幾何截面問(wèn)題秒殺 高中數(shù)學(xué)66個(gè)秒殺技巧模型
這是立體幾何截面問(wèn)題秒殺,是優(yōu)秀的數(shù)學(xué)教案文章,供老師家長(zhǎng)們參考學(xué)習(xí)。
立體幾何截面問(wèn)題秒殺第 1 篇
前段時(shí)間在高三教學(xué)中遇到這樣的問(wèn)題:
在高考立體幾何考點(diǎn)中涉及到空間幾何體的截面的地方較多, 如:判斷截面的形狀、計(jì)算出空間幾何體的截面周長(zhǎng)或面積、或者求與之相關(guān)的體積問(wèn)題、以及最值問(wèn)題都在考察之列,但是要順利地解決前面所提到的諸多問(wèn)題,都必須首先掌握空間幾何體截面的作圖。
在立體幾何中,把空間問(wèn)題轉(zhuǎn)化為平面問(wèn)題,歷來(lái)是立體幾何的一個(gè)基本問(wèn)題。而已知不共線三點(diǎn),作幾何體的截面,既是轉(zhuǎn)化為平面問(wèn)題的一個(gè)方法,也是深化理解空間點(diǎn)線面關(guān)系的一個(gè)很好的途徑。
作幾何體的截面,是立休幾何教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn),需要較強(qiáng)的空間想象能力和動(dòng)手操作能力,正確判斷幾何體被一個(gè)平面所截的截面形狀,關(guān)鍵在于弄清這個(gè)平面與幾何體的面相交成線的形狀和位置。讓學(xué)生掌握作幾伺體截面的方法,有助于深入理解直線和平面的有關(guān)性質(zhì),有效地形成空間概念。
一個(gè)平面截一個(gè)幾何體,這個(gè)平面和幾伺體的各個(gè)面交線,圍成一個(gè)封閉的平面圖形,這個(gè)封閉圖形就稱為幾何體的截面。如果幾何體是多面體,其截面是多面形;如果幾何體是旋轉(zhuǎn)體,其截面還可能是二次曲線所圍成的封閉圖形。
截面的問(wèn)題的研究,對(duì)于發(fā)展學(xué)生的空間想象能力,綜合運(yùn)用立體幾何各方面的知識(shí)技能,提高學(xué)生的解題能力,都是十分有啟發(fā)、思考價(jià)值的題材、是立體幾何重要的學(xué)習(xí)目的;而對(duì)學(xué)生進(jìn)行空間幾何體截面的作圖等訓(xùn)練正是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的這一能力,同時(shí)也成為了促進(jìn)學(xué)生綜合運(yùn)用空間構(gòu)圖方面知識(shí)開(kāi)發(fā)教學(xué)興趣點(diǎn)的拓展課題。
接下來(lái)小編從原理和操作兩個(gè)層面介紹較復(fù)雜的不平行于底面的截面問(wèn)題的解決方案以供參考。
空間幾何體的截面的作圖主要原理:兩個(gè)公理及兩個(gè)性質(zhì)。
其中,兩個(gè)公理為:
(1)如果兩個(gè)不重合的平面有一個(gè)公共點(diǎn),那么它們相交于過(guò)此點(diǎn)的一條直線;
(2)如果一條直線上的兩點(diǎn)在一個(gè)平面內(nèi),那么這條直線上所有的點(diǎn)都在這個(gè)平面內(nèi)。
兩個(gè)性質(zhì)為:
(1)如果一條直線平行于一個(gè)平面,經(jīng)過(guò)這條直線的平面與這個(gè)平面相交,那么這條直線就和交線平行;
(2)如果兩個(gè)平面平行,第三個(gè)平面和它們相交,那么兩條交線平行。
空間幾何體的計(jì)算要掌握好“定位”、“定形”、“定量”這三個(gè)主要的環(huán)節(jié)。首先,由上面所講到的方法確定出關(guān)鍵點(diǎn)。其次,由關(guān)鍵點(diǎn)確定截面與空間幾何體相關(guān)的交線。再次,是根據(jù)問(wèn)題中已知的條件與空間點(diǎn)、線、面的位置關(guān)系確定截面的基本特征。最后,運(yùn)用平面解析幾何的有關(guān)性質(zhì)定理與判定定理完成截面相關(guān)截面邊長(zhǎng)、周長(zhǎng)、或者面積等數(shù)量計(jì)算。
空間幾何體的截面作圖主要的作法:直接法、平行線法、延長(zhǎng)法、輔助平面法,接下來(lái),我們依次展開(kāi)。
一、直接法
用直接法解決截面問(wèn)題的關(guān)鍵是:截面上的點(diǎn)在幾何體的棱上,且兩兩在一個(gè)平面內(nèi),我們可以借助于公理:如果一條直線上的兩點(diǎn)在一個(gè)平面內(nèi),那么這條直線上所有的點(diǎn)都在這個(gè)平面內(nèi),直接解決這類問(wèn)題。
二、平行線法
用平行線法解決截面問(wèn)題的關(guān)鍵是:截面與幾何體的兩個(gè)平行平面相交,或者截面上有一條直線與截面上某點(diǎn)在幾何體的某一個(gè)表面平行。我們可以借助于兩個(gè)性質(zhì),(1)如果一條直線平行于一個(gè)平面,經(jīng)過(guò)這條直線的平面與這個(gè)平面相交,那么這條直線就和交線平行;(2)如果兩個(gè)平面平行,第三個(gè)平面和它們相交,那么兩條交線平行。直接解決這類問(wèn)題。
三、延長(zhǎng)線法
用延長(zhǎng)線法解決截面問(wèn)題的關(guān)鍵是:截面上的點(diǎn)中至少有兩個(gè)點(diǎn)在一個(gè)幾何體的一個(gè)表面上,我們可以借助于公理,如果一條直線上的兩點(diǎn)在一個(gè)平面內(nèi),那么這條直線上所有的點(diǎn)都在這個(gè)平面內(nèi)。直接解決這類問(wèn)題。
四、輔助平面法
立體幾何截面問(wèn)題秒殺第 2 篇
二、基礎(chǔ)知識(shí)
1.柱、錐、臺(tái)、球的結(jié)構(gòu)特征
棱柱:一般的,有兩個(gè)面______,其余各面都是_______,并且每相鄰兩個(gè)四邊形的公共邊都互相______,由這些面所圍成的幾何體;
圓柱:以______的一邊所在的直線為旋轉(zhuǎn)軸,其余邊旋轉(zhuǎn)形成的曲面所圍成的幾何體; 棱錐:一般的有一個(gè)面是_____,其余各面都是有一個(gè)公共頂點(diǎn)的_______,由這些面所圍成的幾何體;
圓錐:以_________的一條直角邊所在的直線為旋轉(zhuǎn)軸,其余兩邊旋轉(zhuǎn)形成的曲面所圍成的幾何體;
棱臺(tái):用一個(gè)平行于______的平面去截棱錐,底面和截面之間的部分叫做棱臺(tái); 圓臺(tái):以_________的高所在的直線為旋轉(zhuǎn)軸,旋轉(zhuǎn)形成的曲面所圍成的幾何體; 球:以半圓的______所在的直線為旋轉(zhuǎn)軸,半圓面旋轉(zhuǎn)一周形成的幾何體
2.空間幾何體的三視圖基本特征:長(zhǎng)_____,寬_____,高_(dá)_____.
3.空間幾何體的直觀圖:斜二測(cè)畫(huà)法
①在原圖形中建立直角坐標(biāo)系,②畫(huà)出斜坐標(biāo)系,在畫(huà)直觀圖的紙上(平面上)畫(huà)出對(duì)
' ' 應(yīng)的O X ,O Y , 使 X ' OY =____________,它們確定的平面表示水平平面;
③畫(huà)對(duì)應(yīng)圖形,在已知圖形平行于X 軸的線段,在直觀圖中畫(huà)成平行于__,且長(zhǎng)度___;在已知圖形平行于Y 軸的線段,在直觀圖中畫(huà)成平行于___,且長(zhǎng)度___________;
’’’’
(S表示面積,c ′、c 分別表示上、下底面周長(zhǎng),h 表斜高,h ′表示斜高,
l 表示側(cè)棱長(zhǎng)。)
12面半徑,R 表示半徑。)
三、小題訓(xùn)練
1、 如圖所示的等腰直角三角形表示一個(gè)水平放置的平面圖形的直觀圖, 則這個(gè)平面圖形的面積是 .
x ′
2
①正方形 ②圓錐 ③三棱臺(tái)
3、如圖(右面),一個(gè)簡(jiǎn)單空間幾何體的三視圖其主視圖與左視圖
是邊長(zhǎng)為2的正三角形、俯視圖輪廓為正方形,則其體積是________.
4.若一個(gè)底面為正三角形、側(cè)棱與底面垂直的棱柱的三視圖如下圖所示,
則這個(gè)棱柱的體積為_(kāi)_____________
俯視圖 正視圖
側(cè)視圖
5、如圖是利用斜二測(cè)畫(huà)法畫(huà)出的?ABO 的直觀圖, 已知O ' B ' =4,且
?ABO 的面積為16, 過(guò)A ' 作A ' C ' ⊥x ' 軸, 則A ' C ' 的長(zhǎng)為
俯視圖
6.在△ABC 中,AB =2,BC =1.5,∠ABC =120°(如圖所示),若將△ABC
繞直線BC 旋轉(zhuǎn)一周,則所形成的旋轉(zhuǎn)體的體積是__________
7.一個(gè)圓柱的側(cè)面積展開(kāi)圖是一個(gè)正方形,這個(gè)圓柱的全面積與側(cè)面積的比是38.一個(gè)正三棱柱的側(cè)面展開(kāi)圖是一個(gè)邊長(zhǎng)為6cm 的正方形,則此三棱柱的體積為_(kāi)_____cm.
9.如圖,10.的正三角形,俯視圖為正____________
第3題 二、基礎(chǔ)知識(shí)
1.平面概述
(1)平面的特征:①無(wú)限延展 ②沒(méi)有厚度
(2)平面的畫(huà)法:通常畫(huà)__________來(lái)表示平面;
(3)平面的表示:用一個(gè)小寫的希臘字母α、β、γ等表示,如平面α、平面β;用表示平行四邊形的兩個(gè)相對(duì)頂點(diǎn)的字母表示,如平面AC 。
2.三公理三推論:(用符號(hào)語(yǔ)言表示)
公理1:______________________________________________________
公理2:______________________________________________________
公理3:______________________________________________________
推論一:______________________________________________________
推論二:______________________________________________________
推論三:______________________________________________________
3.空間直線:
(1)空間兩條直線的位置關(guān)系:
相交直線——有且僅有一個(gè)公共點(diǎn); 平行直線——在同一平面內(nèi),沒(méi)有公共點(diǎn);
異面直線——_____________________________。相交直線和平行直線也稱為_(kāi)___直線。
(2)公理4:____________________________________
(3)異面直線定理:連結(jié)平面內(nèi)一點(diǎn)與平面外一點(diǎn)的直線,和這個(gè)平面內(nèi)不經(jīng)過(guò)此點(diǎn)的直線是異面直線。符號(hào)語(yǔ)言:A ∉α, B ∈α, a ⊂α, B ∉a ⇒AB 與a 是異面直線。
4.直線和平面的位置關(guān)系
(1)直線在平面內(nèi)(無(wú)數(shù)個(gè)公共點(diǎn)),符號(hào):_______;
(2)直線和平面相交(有且只有一個(gè)公共點(diǎn)),符號(hào):________;
(3)直線和平面平行(沒(méi)有公共點(diǎn)),符號(hào):__________。
5. 線面平行的判定定理:___________________________________________________, 符號(hào)語(yǔ)言:_________________________________________.
線面平行的性質(zhì)定理:________________________________________________________, 符號(hào)語(yǔ)言:________________________________________.
6.線面垂直定義:__________________________________________________________ 符號(hào)語(yǔ)言:_________________________________________
直線與平面垂直的判定定理:_______________________________________________, 符號(hào)語(yǔ)言:_________________________________________.
直線和平面垂直的性質(zhì)定理:_______________________________________________, 符號(hào)語(yǔ)言:_________________________________________.
三、小題訓(xùn)練
1.已知α, β是平面,m , n 是直線,則下列命題中不正確的是
A .若m ∥n , m ⊥α,則n ⊥α B. 若m ∥α, α?β=n ,則m ∥n
C .若m ⊥α, m ⊥β,則α∥β D. 若m ⊥α, m ⊂β,則α⊥β
2. 設(shè)α表示平面,a , b 表示直線,給定下列四個(gè)命題:
①a //α, a ⊥b ⇒b ⊥α;②a //b , a ⊥α⇒b ⊥α;
③a ⊥α, a ⊥b ⇒b //α; ④a ⊥α, b ⊥α⇒a //b . 其中正確命題的個(gè)數(shù)有2個(gè)
3. 下列四個(gè)命題中,真命題的個(gè)數(shù)為(1)如果兩個(gè)平面有三個(gè)公共點(diǎn),那么這兩個(gè)平面重合;
(2)兩條直線可以確定一個(gè)平面;
(3)若M ∈α,M ∈β,α?β=l ,則M ∈l ;
(4)空間中,相交于同一點(diǎn)的三直線在同一平面內(nèi).
4.已知m , n 是不重合的直線,α, β是不重合的平面,有下列命題:①若m ⊂α, n //α,則m //n ;②若m //n ,m ⊥α,則n ⊥α;③若m ⊥α,m ⊂β,則α⊥β;④若
(寫出所有真命題的序號(hào)) m ⊥α, m ⊥β,則α//β.其中真命題有.
5.在底面為正方形的長(zhǎng)方體上任意選擇4個(gè)頂點(diǎn),它們可能是如下各種幾何形體的4個(gè)頂點(diǎn),這些幾何形體是 (寫出所有正確結(jié)論的編號(hào)).
①矩形;②不是矩形的平行四邊形;
③有三個(gè)面為直角三角形,有一個(gè)面為等腰三角形的四面體;
④每個(gè)面都是等腰三角形的四面體;⑤每個(gè)面都是直角三角形的四面體.
6.在正三棱錐P -ABC 中,D ,E 分別是AB ,BC 的中點(diǎn),有下列三個(gè)結(jié)論:
① AC ⊥PB ; ② AC ∥平面PDE ;③ AB ⊥平面PDE 。則所有正確結(jié)論的序號(hào)是。
7.設(shè)x , y , z 是空間中不同的直線或不同的平面,且直線不在平面內(nèi),則下列結(jié)論中能保證“若x ⊥z ,且y ⊥z ,則x //y ”為真命題的是 (把你認(rèn)為正確的結(jié)論的代號(hào)都填上);①x 為直線,y 、z 為平面,②x 、y 、z 為平面,③x 、y 為直線,z 為平面,④x 、y 為平面,z 為直線,⑤x 、y 、z 為直線。
8. 已知兩條直線m , n ,兩個(gè)平面α, β,給出下面四個(gè)命題其中正確命題的序號(hào)是___:
①m //n , m ⊥α⇒n ⊥α ②α//β, m ⊂α, n ⊂β⇒m //n
③m //n , m //α⇒n //α ④α//β, m //n , m ⊥α⇒n ⊥β
9.下列四個(gè)命題,正確命題序號(hào)為_(kāi)___________(請(qǐng)把所有正確命題的序號(hào)都填上).: ⑴ 過(guò)平面外一點(diǎn),作與該平面成θ(00
⑶ 對(duì)確定的兩條異面直線,過(guò)空間任意一點(diǎn)有且只有唯一的一個(gè)平面與這兩條異面直線 都平行;
⑷ 對(duì)兩條異面的直線a , b ,都存在無(wú)窮多個(gè)平面與這兩條直線所成的角相等
10.如圖所示,正方體ABCD —A 1B 1C 1D 1中,EF ⊥AC , EF ⊥A 1D
則EF 和BD 1的關(guān)系是
二、基礎(chǔ)知識(shí)
1.兩個(gè)平面的位置關(guān)系有兩種:兩平面相交(有一條公共直線)、兩平面平行(沒(méi)有公共點(diǎn))
(1)兩個(gè)平面平行的判定定理:________________________________________________
符號(hào)語(yǔ)言:_________________________________________________
(2)兩個(gè)平面平行的性質(zhì)(1)如果兩個(gè)平面平行,那么其中一個(gè)平面內(nèi)的直線___于另一個(gè)平面;(2)如果兩個(gè)平行平面同時(shí)和第三個(gè)平面相交,那么它們的交線_________。
2.面面垂直
兩個(gè)平面垂直的定義:_____________________________________________________。
兩平面垂直的判定定理:_______________________________________________________。 兩平面垂直的性質(zhì)定理:_______________________________________________________.。
三、小題訓(xùn)練
1、下列四個(gè)正方體圖形中,A 、B 為正方體的兩個(gè)頂點(diǎn),M 、N 、P 分別為其所在棱的中點(diǎn),能得出AB //平面MNP 的圖形的序號(hào)是__________
2、如圖,直線PA 垂直于圓O 所在的平面,?ABC 內(nèi)接于圓O ,且AB 為圓O 的直徑,點(diǎn)M 為線段PB 的中點(diǎn).現(xiàn)有以下命題:①BC ⊥PC ;②OM //平面APC ;③點(diǎn)B 到平面PAC 的距離等于線段BC 的長(zhǎng).其中真命題的個(gè)數(shù)為_(kāi)____
3、設(shè)α、β、γ是三個(gè)不同的平面,a 、b 是兩條不同的直線,給出下列4個(gè)命題:
①若a ∥α,b ∥α,則a ∥b ; ②若a ∥α,b ∥β,a ∥b ,則α∥β;
③若a ⊥α,b ⊥β,a ⊥b ,則α⊥β;④若a 、b 在平面α內(nèi)的射影互相垂直, 則a ⊥b . 其中正確命題是__________
4、已知直線m 、l , 平面α、β,且m ⊥α, l ⊂β,給出下列命題:
①若α∥β,則m ⊥l ;②若α⊥β,則m ∥l ;
③若m ⊥l , 則α∥β;④若m ∥l , 則α⊥β.
其中正確命題的個(gè)數(shù)是_________
5、若α、β是兩個(gè)不重合的平面,以下條件中可以判斷α∥β的是:_______:
①α、β都垂直于平面γ;②α內(nèi)有不共線的三點(diǎn)到β的距離相等;
③l 、m 是α內(nèi)的兩條直線,且l ∥β,m ∥β;
④l 、m 是兩條異面直線,且l ∥α,l ∥β,m ∥α,m ∥β.
6. 已知α, β是平面,m ,n 是直線,下列命題中正確命題的個(gè)數(shù)是__________:
①若m ⊥α, m ⊂β,則α⊥β;②若m ⊂α, n ⊂α, m //β,n //β, 則α//β;
③如果m ⊂α, n ⊄α, m 、n 是異面直線,那么n 與α相交;
④若α?β=m , n //m ,且n ⊄α, n ⊄β,則n //α且n //β.
7. 已知三條不重合的直線m 、n 、l ,兩個(gè)不重合的平面α, β,有下列命題
①若m //n , n ⊂α, 則m //α; ②若l ⊥α, m ⊥β且l //m , 則α//β;
③若m ⊂α, n ⊂α, m //β, n //β, 則α//β; ④若α⊥β, α β=m , n ⊂β, n ⊥m , 則n ⊥α; 其中正確的命題個(gè)數(shù)是_______
8. 關(guān)于直線m ,n 與平面α,β,有以下四個(gè)命題,其中真命題的序號(hào)是_________:
①若m //α, n //β且α//β,則m //n ; ②若m ⊥α, n ⊥β且α⊥β,則m ⊥n ; ③若m ⊥α, n //β且α//β,則m ⊥n ; ④若m //α, n ⊥β且α⊥β,則m //n .
α, β是不重合的平面,9、已知m , n 是不重合的直線,下列命題中真命題的個(gè)數(shù)是 ________
①若m ⊂α, n ∥α,則m ∥n ②若m ∥α, m ∥β,則α∥β
③若α β=n , m ∥n ,則m ∥α且m ∥β ④若m ⊥α, m ⊥β, 則α∥β。
10、設(shè)m 、n 是兩條不同的直線,α、β是兩個(gè)不同的平面,給出下列命題:①n ∥α, α⊥β,則n ⊥β;②若m ⊥n ,n ⊥α,m ⊥β,則α⊥β;③若n ⊥α,α⊥β,
立體幾何截面問(wèn)題秒殺第 3 篇
[教學(xué)目標(biāo)]
一、知識(shí)與技能:認(rèn)識(shí)棱柱棱錐和棱臺(tái)及多面體的幾何特征;了解它們的概念,能正確做出它們的草圖
二、過(guò)程與方法:通過(guò)觀察→平移→棱柱的概念,收縮→棱錐的概念,截面→棱臺(tái)的概念,匯總→多面體的概念
三、情感態(tài)度和價(jià)值觀:體會(huì)觀察、比較、歸納、分析一般的科學(xué)方法,感受數(shù)學(xué)的局部和整體的關(guān)系
[教學(xué)難點(diǎn)]平移及對(duì)棱臺(tái)概念的理解,平面幾何與立體幾何的區(qū)別
[教學(xué)重點(diǎn)]棱柱棱錐和棱臺(tái)概念間的關(guān)系,畫(huà)它們的草圖
[備注]本節(jié)是一個(gè)課件
[教學(xué)過(guò)程]
一、導(dǎo)入新課:展示幾個(gè)圖片(神六發(fā)*升空、dna雙螺旋結(jié)構(gòu)示意圖、中華世紀(jì)壇、興化中學(xué)的太陽(yáng)鼓),說(shuō)明無(wú)論多復(fù)雜的幾何體,通常是由一些簡(jiǎn)單的幾何體構(gòu)成的,引入主體-----空間幾何體。
先從最簡(jiǎn)單的幾何體入手------棱柱棱錐和棱臺(tái)及多面體
二、新課
(一)介紹棱棱錐棱臺(tái)的概念
1、棱柱
⑴展示棱柱的模型及圖片,匯總名稱,(因其形狀如柱子)故稱棱柱,但不能這樣定義:形狀如柱子的幾何體稱棱柱。如何定義呢?
⑵幾何畫(huà)板展示棱柱的形成過(guò)程
⑶嚴(yán)格的棱柱相關(guān)的定義:一般地,由一個(gè)平面多邊形沿某一方向平移形成地幾何體稱棱柱;平移起止位置的兩個(gè)面叫棱柱的底面,多邊形的邊形成的面叫棱柱的側(cè)面;每?jī)蓚(gè)側(cè)面的交線稱棱柱側(cè)棱。
⑷學(xué)生根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn),來(lái)表示棱柱:根據(jù)底面的形狀是幾邊形,相應(yīng)稱作幾棱柱,在后面加上棱柱的底面。如:
記為三棱柱abc-a1b1c1,表示為四棱柱abcd-a1b1c1d1
⑸讓學(xué)生觀察總結(jié)出棱柱的特點(diǎn):兩個(gè)底面與平行于底面的截面是全等的多邊形且對(duì)應(yīng)邊平行,側(cè)面都是平行四邊形
2、棱錐
⑴演示當(dāng)棱柱的一個(gè)底面收縮為一個(gè)點(diǎn)時(shí)的情況,說(shuō)明因?yàn)橄笠粋(gè)錐子,所以叫棱錐。給出棱錐的定義:當(dāng)棱柱的一個(gè)底面收縮為一個(gè)點(diǎn)時(shí)得到的幾何體,叫棱錐;這個(gè)點(diǎn)叫做棱錐的頂點(diǎn),原棱柱的底面、側(cè)面、側(cè)棱仍然稱棱錐的底面、側(cè)面、側(cè)棱。
⑵對(duì)照棱柱的表示方法,總結(jié)棱錐的表示方法。
⑶通過(guò)圖形比較得出棱錐的特點(diǎn):底面是多邊形,側(cè)面是由一個(gè)公共點(diǎn)的三角形。
練習(xí):如圖的形狀是否為棱錐,說(shuō)明理由:(不是:,因?yàn)閭?cè)棱不交于一點(diǎn)。)
3、棱臺(tái)
⑴觀察棱臺(tái)的模型,說(shuō)明如何形成,并演示其形成過(guò)程
⑵說(shuō)明棱臺(tái)的相關(guān)定義
⑶類比棱臺(tái)的表示方法
⑷棱臺(tái)的特點(diǎn):棱臺(tái)的每個(gè)底面是相似的多邊形,且對(duì)應(yīng)邊平行,側(cè)面是梯形
練習(xí):如圖下部分的幾何體是否為棱臺(tái)?為什么?(答:不是,上下底面的對(duì)應(yīng)邊不平行)
(二)介紹棱柱、棱錐、棱臺(tái)的畫(huà)法
例1、(教材p7---例1)畫(huà)一個(gè)四棱柱和一個(gè)三棱臺(tái)
總結(jié)棱柱、棱錐、棱臺(tái)草圖的畫(huà)法,并注意實(shí)虛線。
練習(xí)如圖是一個(gè)三角形,畫(huà)出以它為底面滿足條件的棱柱。⑴三角形是水平放置的;⑵三角形是豎直放置的。
⑴⑵
例2:判斷下列命題是否正確
(1)有兩個(gè)面互相平行其余各面都是平行四邊形的幾何體一定是棱柱;
(2)三棱柱是指三條棱的幾何體;
(3)棱錐的側(cè)面只能是三角形;
(4)由四個(gè)面圍成的封閉圖形只能是三棱錐,那么有六個(gè)面圍成的封閉圖形只能是五棱錐;
(5)棱臺(tái)的側(cè)面一定不會(huì)是平行四邊形;
(6)用一個(gè)平面去截棱錐,棱錐底面和截面之間的部分是棱臺(tái)
解:(3)(5)正確
(三)介紹多面體的概念
1、觀察發(fā)現(xiàn)棱柱、棱錐、棱臺(tái)的共同特點(diǎn):
2、定義:由若干個(gè)平面多邊形圍成的封閉幾何體叫做多面體,其中每條邊叫做多面體的棱,多面體按面的個(gè)數(shù)是幾稱幾面體。
3、現(xiàn)實(shí)中的多面體很多:如:食鹽、明*等
練習(xí):教材p8---練習(xí)1、2、3
例3:在三棱錐s-abc中,sa=sb=sc=2,側(cè)面都是頂角為300的等腰三角形,e,f分別為側(cè)棱sb,sc上的點(diǎn),求三角形aef周長(zhǎng)的最小值
解:展開(kāi)是一個(gè)直角三角形,最小值2
立體幾何截面問(wèn)題秒殺第 4 篇
一、基本知識(shí)點(diǎn)
1.截面定義:在立體幾何中,截面是指用一個(gè)平面去截一個(gè)幾何體(包括圓柱、圓錐、球、棱柱、棱錐、長(zhǎng)方體、正方體等等),得到的平面圖形叫截面。其次,我們要清楚立體圖形的截面方式,總共有三種,分別為橫截、豎截、斜截。
2、正六面體的基本斜截面:
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正六面體斜截面是不會(huì)出現(xiàn)以下幾種圖形:直角三角形、鈍角三角形、直角梯形、正五邊形。
3、圓柱體的基本截面:
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技能要求:
技能1.結(jié)合線、面平行的判定定理與性質(zhì)定理求截面問(wèn)題;
技能2.結(jié)合線、面垂直的判定定理與性質(zhì)定理求正方體中截面問(wèn)題;
技能3.猜想法求最值問(wèn)題:要靈活運(yùn)用一些特殊圖形與幾何體的特征,“動(dòng)中找靜”:如正三角形、正六邊形、正三棱錐等;
技能4.建立函數(shù)模型求最值問(wèn)題:①設(shè)元②建立二次函數(shù)模型③求最值。
二、例題選講:
例1.一個(gè)正方體內(nèi)接于一個(gè)球,過(guò)這個(gè)球的球心作一平面,則截面圖形不可能是( )
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分析:考慮過(guò)球心的平面在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)中,平面在球的內(nèi)接正方體上截得的截面不可能是大圓的內(nèi)接正方形,故選D。
例2.有一容積為1 立方單位的正方體容器ABCD-A1B1C1D1,在棱AB、BB1及對(duì)角線B1C的中點(diǎn)各有一小孔E、F、G,若此容器可以任意放置,則該容器可裝水的最大容積是( )
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例3
某同學(xué)在參加《通用技術(shù)》實(shí)踐課時(shí),制作了一個(gè)工藝品,如圖所示,該工藝品可以看成是一個(gè)球被一個(gè)棱長(zhǎng)為4√3的正方體的六個(gè)面所截后剩余的部分(球心與正方體的中心重合),若其中一個(gè)截面圓的周長(zhǎng)為4π,則該球的半徑是( )
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故選:C.
例5
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首先利用正方體的棱是3組每組有互相平行的4條棱,所以與12條棱所成角相等,只需與從同一個(gè)頂點(diǎn)出發(fā)的三條棱所成角相等即可,從而判斷出面的位置,截正方體所得的截面為一個(gè)正六邊形,且邊長(zhǎng)是面的對(duì)角線的一半,應(yīng)用面積公式求得結(jié)果.
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例9
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例11(2013安徽高考理)如圖,正方體ABCDA1B1C1D1的棱長(zhǎng)為1,P為BC的中點(diǎn),Q為線段CC1上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)A,P,Q的平面截該正方體所得的截面記為S.則下列命題正確的是________(寫出所有正確命題的編號(hào)).
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故⑤正確.
①②③⑤
例12(2020南昌二模)已知正四棱錐P﹣ABCD中,△PAC是邊長(zhǎng)為3的等邊三角形,點(diǎn)M是△PAC的重心,過(guò)點(diǎn)M作與平面PAC垂直的平面α,平面α與截面PAC交線段的長(zhǎng)度為2,則平面α與正四棱錐P﹣ABCD表面交線所圍成的封閉圖形的面積可能為
。ㄕ(qǐng)將可能的結(jié)果序號(hào)橫線上)
①2; ②2√3; ③3; ④3√3.
設(shè)AC∩BD=O,由P﹣ABCD為正四棱錐,知BO⊥平面PAC,過(guò)M作MT∥BO,分別交PB、PD于點(diǎn)T、L,則MT⊥平面PAC,只需所作的平面α是包含TL且與截面PAC交線段的長(zhǎng)度為2即可,數(shù)形結(jié)合,作出截面即可得到答案.
設(shè)AC∩BD=O,∵P﹣ABCD是正四棱錐,∴平面PAC⊥平面ABCD,又BO⊥AC,平面PAC∩平面ABCD=AC,BO⊂平面ABCD,∴BO⊥平面PAC,過(guò)M作MT∥BO,分別交棱PB、PD于點(diǎn)T,L,則MT⊥平面PAC,由題意只需所作的平面α是包含TL且與截面PAC交線段的長(zhǎng)度為2即可,又△PAC是邊長(zhǎng)為3的等邊三角形,點(diǎn)M是△PAC的重心,過(guò)M作MQ∥AC,分別交棱PA、PC于點(diǎn)E,Q,
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如圖2,過(guò)T作TH∥GF,過(guò)L作LQ∥GF,由題意得GLQHT為滿足題意的平面α,GLQF和GTHF是兩個(gè)全等的直角梯形,T,H分別為GE、EF的中點(diǎn),
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