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第一章立体几何初步小结与复习教案(北师大版必修2).doc
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第一章 立体几何初步
【命题趋势】 从近几年的高考试题看,本章主要考查空间几何体的结构,三视图与几何体表面积、体积的计算,空间直线、平面的位置关系、空间中平行与垂直关系.
空间几何体的结构和三视图 (教材第20页练习第7(1)题)
根据以下三视图想象物体原形,并画出物体的实物图.
图1
1.(2012·北京高考)某三棱锥的三视图如图2所示,该三棱锥的表面积是( )
图2
A.28+6eq \r(5) B.30+6eq \r(5)
C.56+12eq \r(5) D.60+12eq \r(5)
【命题意图】 本题主要考查三视图和几何体表面积相结合的计算.
【解析】 由几何体的三视图可知,该三棱锥的直观图如图所示,
其中AE⊥平面BCD,CD⊥BD,且CD=4,BD=5,BE=2,ED=3,AE=4.
∵AE=4,ED=3,∴AD=5.
又CD⊥BD,CD⊥AE,
则CD⊥平面ABD,
故CD⊥AD,
所以AC=eq \r(41)且S△ACD=10.
在Rt△ABE中,AE=4,BE=2,故AB=2eq \r(5).
在Rt△BCD中,BD=5,CD=4,故S△BCD=10,且BC=eq \r(41).
在△ABD中,AE=4,BD=5,
故S△ABD=10.
在△ABC中,AB=2eq \r(5),BC=AC=eq \r(41),
则AB边上的高h=6,
故S△ABC=eq \f(1,2)×2eq \r(5)×6=6eq \r(5).
因此,该三棱锥的表面积为S=30+6eq \r(5).
【答案】 B
2.(2012·福建高考)一个几何体的三视图如图3所示(单位:m),则该几何体的体积为________m3.
图3
【命题意图】 本题考查了由三视图还原几何体及几何体的体积计算.
【解析】 由三视图知,几何体下面是两个球,球半径为eq \f(3,2);上面是长方体,其长、宽、高分别为6、3、1,所以V=eq \f(4,3)π×eq \f(27,8)×2+1×3×6=9π+18.
【答案】 18+9π
1.(2012·福建高考)一个几何体的三视图形状都相同、大小均相等,那么这个几何体不可以是( )
A.球 B.三棱锥
C.正方体 D.圆柱
【解析】 球、正方体的三视图形状都相同,大小均相等,首先排除选项A和C.对于如图所示三棱锥O-ABC,当OA、OB、OC两两垂直且OA=OB=OC时,其三视图的形状都相同,大小均相等,故排除选项B.
不论圆柱如何放置,其三视图的形状都不会完全相同,故答案选D.
【答案】 D
2.(2012·广东高考)某几何体的三视图如图4所示,它的体积为( )
图4
A.12π B.45π
C.57π D.81π
【解析】 由三视图知该几何体是由圆柱、圆锥两几何体组合而成,直观图如图所示.
圆锥的底面半径为3,高为4,圆柱的底面半径为3,高为5,
∴V=V圆锥+V圆柱=eq \f(1,3)Sh1+Sh2=eq \f(1,3)×π×32×4+π×32×5=57π.
【答案】 C
空间平行、垂直关系 (教材第41页A组第7题)
如图5,四棱锥P—ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥底面ABCD,PA=AB点E是棱PB的中点,求证:AE⊥PC.
图5
1.(2012·课标全国卷)如图6,直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=BC=eq \f(1,2)AA1,D是棱AA1的中点,DC1⊥BD.
图6
(1)证明:DC1⊥BC;
(2)求二面角A1-BD-C1的大小.
【命题意图】 本题综合考查了垂直关系及二面角大小的求解,考查学生的综合计算能力.
【解】 (1)证明:由题设知,三棱柱的侧面为矩形.由于D为AA1的中点,故DC=DC1.
又AC=eq \f(1,2)AA1,可得DCeq \o\al(2,1)+DC2=CCeq \o\al(2,1),所以DC1⊥DC.
而DC1⊥BD,DC∩BD=D,所以DC1⊥平面BCD.
因为BC?平面BCD,所以DC1⊥BC.
(2)由(1)知BC⊥DC1,且BC⊥CC1,则BC⊥平面ACC1A1,所以CA,CB,CC1两两相互垂直.
以C为坐标原点,eq \o(CA,\s\up6(→))的方向为x轴的正方向,|eq \o(CA,\s\up6(→))|为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系C-xyz.
由题意知A1(1,0,2),B(0,1,0),D(1,0,1),C
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