2016-2017年数学·必修2(苏教版)练习:第1章1.2-1.2.2空间两条直线的位置关系 Word版含解析
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高中数学必修二2.1-空间点、直线、平面之间的位置关系课堂练习及详细答案2.1空间点、直线、平面之间的位置关系2.1.1平面知识梳理1平面含义:平面是无限延展的—2三个公理:(1) 公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内符号表示为}A€ |B€ l => lA EB E【公理1作用】判断直线是否在平面内.(2) 公理2 :过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。
符号表示为:A、B、C三点不共线=> 有且只有一个平面a, 使A Ea、B Ea、C Ea。
【公理2作】确定一个平面的依据。
(3) 公理3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线。
符号表示为:P EaQB => aPp =L,且P E L【公理3作用】判定两个平面是否相交的依据.知能训练•选择题C.已知a 、B 互相垂直, m n 互相垂直,若 m 丄a, n 丄B1•已知m , n 分别是两条不重合的直线, ①若m 丄a, n // b ,且a 丄B ,贝U m // n ; ③若 m // a, n // b ,且 all B,贝U m 丄n ; 其中真命题的序号是(2.在下列命题中,不是公理的是(A. 平行于同一个平面的两个平面平行B. 过不在同一直线上的三个点,有且只有一个平面C. 如果一条直线上的两点在同一个平面内,那么这条直线上所有点都在此平面内D. 如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线 11,12,13是空间三条不同的直线,则下列命题正确的是( A.I 1丄I2 , 1 2丄 I 3? I 1 / I3B.I 1丄I2 ,1 2l 1 3? I 1丄I3C.I 1// I 2 //I 3? I 1 , I 2, I 3共面D. I 1,I 2 , 3共点? I 1 , I 2 , I 3共面3. 4 •下面四个说法中,正确的个数为((1) 如果两个平面有三个公共点,那么这两个平面重合 (2) 两条直线可以确定一个平面 (3 )若 M € a, M € B, aQB ,则 M € 1(4)空间中,相交于同一点的三直线在同一平面内.A. B . 2 C . 3D . 4已知空间三条直线I 、m 、n .若I 与m 异面,且I 与n 异面,则()A. 异面B. 相交C. 平行D.异面、相交、平行均有可能 n 为两条不重合的直线,a、B 为两个不重合的平面,则下列命题中的真命题是(A. -H-*右m n 都平行于平面a,则 n 一定不是相交直线 B.n 都垂直于平面a ,则n 一定是平行直线a ,b 分别垂直于两不重合平面 a ,B,有以下四个命题:②若m // a , n // b ,且a 丄B,贝U m 丄n ; ④若m 丄n 丄b ,且 丄,贝m // n .A.①②B .③④C .①④D .②③D. m 、n 在平面a 内的射影互相垂直,则 m n 互相垂直Y ,直线m ,I ,点A ,有下面四个命题,其中正确的命题是(二•填空题9.(文)平面上三条直线 x+2y-仁0 , x+1=0,x+ky=O ,如果这三条直线将平面划分为六部分,则实数 k 的所有取值为 ______________________ .(将你认为所有正确的序号都填上) ①②1/2③1④2⑤3 .10 •空间中有7个点,其中有3个点在同一直线上,此外再无任何三点共线,由这 7个点最多可确定个平面. 三•解答题1 .如图,在四边形ABCD 中,已知AB // CD ,直线AB ,BC ,AD ,DC 分别与平面a 相交 于点E ,G ,H ,F .求证:E ,F ,G ,H 四点必定共线.2.四面体 ABCD 中,E 、G 分别为BC 、AB 的中点,F 在 CD 上,H 在AD 上,且有DF : FC=2 :3. DH : HA=2 : 3.(1 )证明:点G 、E 、F 、H 四点共面; (2)证明:EF 、GH 、BD 交于一点.A. 若 I ? a , m H a =A ,则I 与m 必为异面直线B. )④若m 丄a ,a 丄B ,m // n ,贝U n // p.其中所有正确命题的序号是( m,贝U m//a若 I //a , I // A.①③ B .②④C .①④D .③④已知平面2.1.2空间中直线与直线之间的位置关系1空间的两条直线有如下三种关系:」相目交直线:同一平面内,有且只有一个公共点;共面平行直线:同一平面内,没有公共点;异面直线:不同在任何一个平面内,没有公共点。
高一数学必修二第一章本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ120分第Ⅰ卷 选择题一、选择题(每小题4分,共48分).1.若M 在直线m 上,m 在平面α内,则下列表述正确的是( )A.α∈∈m MB. α⊂∈m MC. α⊂⊂m MD. α∈⊂m M2.下图是由哪个平面图形旋转得到的( ) A B C D3.三个平面把空间分成7部分时,它们的交线有( )A、1条 B、2条 C、3条 D、1或2条4.在下面四个命题中,真命题有( )①有两个侧面是矩形的棱柱是直棱柱;②斜三棱柱的侧面一定都不是矩形;③底面为矩形的平行六面体是长方体;④侧面是正方形的正四棱柱是正方体.A .1个B .2个C .3个D .4个5.若正棱锥的底面边长与侧棱长相等,则该棱锥一定不是( )A .三棱锥B .四棱锥C .五棱锥D .六棱锥6.一个三棱锥,如果它的底面是直角三角形,那么它的三个侧面( )A .至多只能有一个是直角三角形B .至多只能有两个是直角三角形C .可能都是直角三角形D .必然都是非直角三角形7.右上图,水平放置的三角形的直观图,D '是A 'B '边上的一点且D 'A '=31 A 'B ', A 'B '∥Y '轴, C 'D '∥X '轴,那么C 'A '、C 'B '、C 'D '三条线段对应原图形中的线段CA 、CB 、CD 中 ( )A .最长的是CA ,最短的是CB B .最长的是CB ,最短的是CAC .最长的是CB ,最短的是CD D .最长的是CA ,最短的是CD 8.一长方体木料,沿图①所示平面EFGH 截长方体,若AB ⊥CD 那么图②四个图形中是截面的是( )图(1)9.如图所示,甲、乙、丙是三个空间几何体的三视图,给出四个空间几何体:①长方体;②圆锥; ③三棱锥; ④圆柱,甲、乙、丙依次对应的标号正确的是 ( )A .④③②B . ②①③C . ①②③D . ③②④10.如果一个水平放置的平面图形的斜二测直观图是一个底角为45°,腰和上底均为1的等腰梯形,那么原平面图形的面积是( ).A .2+2B .221+C .22+2D .2+111.各棱长均为a 的三棱锥的表面积为( )A .234aB .233aC .232aD .23a 12.四棱台的上、下底面均为正方形,它们的边长分别是1和2,侧棱长为2,则该四棱台的高为( ) A.62 B.32 C.12 D.22第Ⅱ卷 非选择题二、填空题:请把答案填在题中横线上(每小题5分,共30分).13.一个棱柱至少有 个面,面数最少的一个棱锥有 个顶点,顶点最少的一个棱台有 条侧棱。
第1章立体几何初步1.2 点、线、面之间的位置关系1.2.1 平面的基本性质A组基础巩固1.下列有关平面的说法正确的是()A.平行四边形是一个平面B.任何一个平面图形都是一个平面C.安静的太平洋面就是一个平面D.圆和平行四边形都可以表示平面解析:我们用平行四边形表示平面,但不能说平行四边形就是一个平面,故A项不正确;平面图形和平面是两个概念,平面图形是有大小的,而平面无法度量,故B项不正确;太平洋面是有边界的,不是无限延展的,故C项不正确;在需要时,除用平行四边形表示平面外,还可用三角形、梯形、圆等来表示平面.答案:D2.如图所示,用符号语言可表示为()A.α∩β=m,n⊂α,m∩n=AB.α∩β=m,n∈a,m∩n=AC.α∩β=m,n⊂α,A⊂m,A⊂nD.α∩β=m,n∈a,A∈m,A∈n解析:α与β交于m,n在α内,m与n交于A.答案:A3.下列说法正确的是()A.经过三点确定一个平面B.两条直线确定一个平面C.四边形确定一个平面D.不共面的四点可以确定4个平面解析:对于A,若三点共线,则错误;对于B项,若两条直线既不平行,也不相交,则错误;对于C项,空间四边形就不只确定一个平面.答案:D4.一条直线和直线外的三点所确定的平面有()A.1个或3个B.1个或4个C.1个,3个或4个D.1个,2个或4个解析:若三点在同始终线上,且与已知直线平行或相交,或该直线在由该三点确定的平面内,则均确定1个平面;若三点有两点连线和已知直线平行时可确定3个平面;若三点不共线,且该直线在由该三点确定的平面外,则可确定4个平面.答案:C5.如图所示,平面α∩平面β=l,A,B∈α,C∈β,C∉l,直线AB∩l=D,过A,B,C三点确定的平面为γ,则平面γ,β的交线必过点________.解析:依据公理判定点C和点D既在平面β内又在平面γ内,故在β与γ的交线上.答案:C和D6.空间任意四点可以确定________个平面.解析:若四点共线,可确定很多个平面;若四点共面不共线,可确定一个平面;若四点不共面,可确定四个平面.答案:1个或4个或很多7.下列命题说法正确的是________(填序号).①空间中两两相交的三条直线确定一个平面;②一条直线和一个点能确定一个平面;③梯形肯定是平面图形.解析:依据三个公理及推论知①②均不正确.答案:③8.下列各图的正方体中,P,Q,R,S分别是所在棱的中点,则使这四个点共面的图形是________(把正确图形的序号都填上).解析:①中PS∥RQ,③中SR∥PQ,由推论3知四点共面.答案:①③9.点A在直线l上但不在平面α内,则l与α的公共点有__________个.答案:0或110.依据下列条件,画出图形:平面α∩平面β=AB,直线CD⊂α,CD∥AB,E∈CD,直线EF∩β=F,F∉AB.解:由题意画出图形如图所示.B级力量提升11.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,设A1C∩平面ABC1D1=E,则B,E,D1三点的关系是________________________.解析:连接AC、A1C1、AC1,(图略)则E为A1C与AC1的交点,故E为AC1的中点.又ABC1D1为平行四边形,所以B,E,D1三点共线.答案:共线12.下列叙述中,正确的是________(填序号).①若点P在直线l上,点P在直线m上,点P在直线n上,则l,m,n共面;②若点P在直线l上,点P在直线m上,则l,m共面;③若点P不在直线l上,点P不在直线m上,点P不在直线n上,则l,m,n不共面;④若点P不在直线l上,点P不在直线m上,则l,m不共面;⑤若点P在直线l上,点P不在直线m上,则l,m不共面.解析:由于P∈l,P∈m,所以l∩m=P.由推论2知,l,m共面.答案:②13.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点M,N,E,F分别是棱CD,AB,DD1,AA1上的点,若MN与EF交于点Q,求证:D,A,Q三点共线.证明:由于MN∩EF=Q,所以Q∈直线MN,Q∈直线EF.又由于M∈直线CD,N∈直线AB,CD⊂平面ABCD,AB⊂平面ABCD,所以M,N⊂平面ABCD.所以MN⊂平面ABCD.所以Q∈平面ABCD.同理,可得EF⊂平面ADD1A1.所以Q∈平面ADD1A1.又由于平面ABCD∩平面ADD1A1=AD,所以Q∈直线AD,即D,A,Q三点共线.14.如图所示,正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是棱AA1,AB的中点,求证:D1E,CF,DA三线共点.证明:如图所示,连接EF,A1B,D1C,由于E,F为AA1,AB的中点,所以EF綊12A1B.又由于A1B綊D1C,所以EF綊12D1C.故直线D1E,CF在同一个平面内,且D1E,CF不平行,则D1E,CF必相交于一点,设该点为M.又由于M∈平面ABCD且M∈平面ADD1A1,所以M∈AD,即D1E、CF、DA三线共点.15.如图所示,在四周体ABCD中,E,G,H,F分别为BC,AB,AD,CD 上的点,EG∥HF,且HF<EG.求证:EF,GH,BD交于一点.证明:由于EG∥HF,所以E,F,H,G四点共面,又HF<EG,所以四边形EFHG是一个梯形.如图所示,延长GH和EF交于一点O,所以a,b,c,l四线共面.由于GH在平面ABD内,EF在平面BCD内,所以点O既在平面ABD内,又在平面BCD内.所以点O在这两个平面的交线上,而这两个平面的交线是BD,且交线只有这一条.所以点O在直线BD上.所以GH和EF的交点在BD上,即EF,GH,BD交于一点.16.已知:如图所示,a∥b∥c,直线l∩a=A,l∩b=B,l∩c=C.求证:a,b,c,l四线共面.证明:由于a∥b,所以a,b确定一个平面α.由于A∈a,B∈b,所以A∈α,B∈α.所以AB⊂α,即l⊂α.同理,由b∥c,得b,c确定一个平面β,可证l⊂β.所以l,b⊂α,l,b⊂β.由于l∩b=B,所以l,b只能确定一个平面.所以α与β重合.故c在平面α内.。
(完整版)高中数学必修二第一章同步练习(含答案).docx.1.1.1 柱、锥、台、球的的结构特征练习一一、选择题1、下列命题中,正确命题的个数是()(1 )桌面是平面;( 2)一个平面长 2 米,宽 3 米;( 3)用平行四边形表示平面,只能画出平面的一部分;(4)空间图形是由空间的点、线、面所构成。
A 、 1B、2C、3D、42、下列说法正确的是()A、水平放置的平面是大小确定的平行四边形B、平面ABCD就是四边形ABCD 的四条边围来的部分C、100 个平面重叠在一起比10 个平面重叠在一起厚D、平面是光滑的,向四周无限延展的面3、下列说法中表示平面的是()A、水面B、屏面C、版面D、铅垂面4、下列说法中正确的是()A、棱柱的面中,至少有两个面互相平行B、棱柱的两个互相平行的平面一定是棱柱的底面C、棱柱的一条侧棱的长叫做棱柱的高D、棱柱的侧面是平行四边形,但它的底面一定不是平行四边形5、长方体的三条棱长分别是AA /=1 , AB=2 ,AD=4 ,则从 A 点出发,沿长方体的表面到C/的最短距离是()A、5C、29D、376、若正棱锥的底面边长与侧棱长相等,则该棱锥一定不是()A、三棱锥B、四棱锥C、五棱锥D、六棱锥]7、过球面上两点可能作出球的大圆()A、0 个或 1 个B、有且仅有 1 个C、无数个D、一个或无数个8、一个圆柱的母线长为 5 ,底面半径为2,则圆柱的轴截面的面积为()A、10B、20二、填空题9、用一个平面去截一个正方体,截面边数最多是----------------条。
10、正三棱台的上、下底面边长及高分别为1、 2、 2,则它的斜高是------------。
11、一个圆柱的轴截面面积为Q,则它的侧面面积是----------------。
12、若圆锥的侧面面积是其底面面积的2 倍,则这个圆锥的母线与底面所成的角为----------------,圆锥的侧面展开图扇形的圆心角为----------------。
1.1空间几何体的结构第一课时棱柱、棱锥、棱台的结构特征空间几何体与多面体[导入新知]1.空间几何体1.对于多面体概念的理解,注意以下两个方面:(1)多面体是由平面多边形围成的,围成一个多面体至少要4个面.一个多面体由几个面围成,就称为几面体.(2)多面体是一个“封闭”的几何体,包括其内部的部分. 2.棱柱具有以下结构特征和特点:(1)侧棱互相平行且相等,侧面都是平行四边形.(2)两个底面与平行于底面的截面是全等的多边形,如图a 所示.(3)过不相邻的两条侧棱的截面是平行四边形,如图b 所示.(4)有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体不一定是棱柱,如图c 所示.3.对于棱锥要注意有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体不一定是棱锥,必须强调其余各面是共顶点的三角形,如图d 所示.4.棱台中各侧棱延长后必相交于一点,否则不是棱台.棱柱的结构特征[例1]下列关于棱柱的说法:(1)所有的面都是平行四边形;(2)每一个面都不会是三角形;(3)两底面平行,并且各侧棱也平行;(4)被平面截成的两部分可以都是棱柱.其中正确说法的序号是________.[答案](3)(4)[类题通法]有关棱柱的结构特征问题的解题策略(1)紧扣棱柱的结构特征进行有关概念辨析.①两个面互相平行;②其余各面是四边形;③相邻两个四边形的公共边互相平行.求解时,首先看是否有两个平行的面作为底面,再看是否满足其他特征.(2)多注意观察一些实物模型和图片便于反例排除.[活学活用]下列说法正确的是()A.有两个面平行,其余各面都是四边形的几何体叫棱柱B.有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体叫棱柱C.各个侧面都是正方形的四棱柱一定是正方体D.九棱柱有9条侧棱,9个侧面,侧面均为平行四边形答案:D棱锥、棱台的结构特征[例2]下列关于棱锥、棱台的说法:(1)用一个平面去截棱锥,底面和截面之间的部分组成的几何体叫棱台;(2)棱台的侧面一定不会是平行四边形;(3)棱锥的侧面只能是三角形;(4)由4个面围成的封闭图形只能是三棱锥;(5)棱锥被平面截成的两部分不可能都是棱锥.其中说法正确的序号是________.[答案](2)(3)(4)[类题通法]判断棱锥、棱台形状的两个方法(1)举反例法:结合棱锥、棱台的定义举反例直接判断关于棱锥、棱台结构特征的某些说法不正确.(2)直接法:下列说法正确的有()①由5个面围成的多面体只能是四棱锥;②仅有两个面互相平行的五面体是棱台;③两个底面平行且相似,其余各面都是梯形的多面体是棱台;④有两个面互相平行,其余4个面都是等腰梯形的六面体是棱台.A.0个B.1个C.2个D.3个答案:A多面体的平面展开图[例3]如下图是三个几何体的侧面展开图,请问各是什么几何体?[解]由几何体的侧面展开图的特点,结合棱柱,棱锥,棱台的定义,可把侧面展开图还原为原几何体,如图所示:所以①为五棱柱,②为五棱锥,③为三棱台.[类题通法]1.解答此类问题要结合多面体的结构特征发挥空间想象能力和动手能力.2.若给出多面体画其展开图时,常常给多面体的顶点标上字母,先把多面体的底面画出来,然后依次画出各侧面.3.若是给出表面展开图,则可把上述程序逆推.[活学活用]水平放置的正方体的6个面分别用“前面、后面、上面、下面、左面、右面”表示,如图是一个正方体的表面展开图(图中数字写在正方体的外表面上),若图中“0”上方的“2”在正方体的上面,则这个正方体的下面是()A.1B.5C.快D.乐答案:B1.柱、锥、台结构特征判断中的误区[典例]如下图所示,下列关于这个几何体的正确说法的序号为________.①这是一个六面体;②这是一个四棱台;③这是一个四棱柱;④此几何体可由三棱柱截去一个三棱柱得到;⑤此几何体可由四棱柱截去一个三棱柱得到.[解析]①正确,因为有6个面,属于六面体的范围;②错误,因为侧棱的延长线不能交于一点,所以不正确;③正确,如果把几何体放倒就会发现是一个四棱柱;④⑤都正确,如下图所示.[答案]①③④⑤[易错防范]1.解答过程中易忽视侧棱的延长线不能交于一点,直观感觉是棱台,而不注意逻辑推理.2.解答空间几何体概念的判断题时,要注意紧扣定义,切忌只凭图形主观臆断.[成功破障]如右图所示,将装有水的长方体水槽固定底面一边后倾斜一个小角度,则倾斜后水槽中的水形成的几何体是()A.棱柱B.棱台C.棱柱与棱锥的组合体D.不能确定答案:A一、选择题1.下列图形中,不是三棱柱的展开图的是()答案:C2.如右图所示,在三棱台ABC-A′B′C′中,截去三棱锥A′-ABC,则剩余部分是()A.三棱锥B.四棱锥C.三棱柱D.组合体答案:B3.下列说法正确的是()①棱锥的各个侧面都是三角形;②三棱柱的侧面为三角形;③四面体的任何一个面都可以作为棱锥的底面;④棱锥的各侧棱长都相等.A.①②B.①③C.②③D.②④答案:B4.正五棱柱中,不同在任何侧面且不同在任何底面的两顶点的连线称为它的对角线,那么一个正五棱柱对角线的条数共有()A.20 B.15C.12 D.10答案:D5.下列命题正确的是()A.用一个平面去截棱锥,棱锥底面和截面之间的部分是棱台B.棱柱中两个互相平行的面一定是棱柱的底面C.棱台的底面是两个相似的正方形D.棱台的侧棱延长后必交于一点答案:D二、填空题6.面数最少的棱柱为________棱柱,共有________个面围成.答案:三 57.如右图所示,M是棱长为2 cm的正方体ABCD-A1B1C1D1的棱CC1的中点,沿正方体表面从点A到点M的最短路程是________ cm.答案:138.侧棱垂直于底面的棱柱叫做直棱柱.侧棱不垂直于底面的棱柱叫做斜棱柱.底面是正多边形的直棱柱叫做正棱柱.底面是平行四边形的四棱柱叫做平行六面体.侧棱与底面垂直的平行六面体叫做直平行六面体.底面是矩形的直平行六面体叫做长方体.棱长都相等的长方体叫做正方体.请根据上述定义,回答下面的问题:(1)直四棱柱________是长方体;(2)正四棱柱________是正方体.(填“一定”“不一定”或“一定不”)答案:(1)不一定(2)不一定三、解答题9.如右图所示,长方体ABCD -A1B1C1D1.(1)这个长方体是棱柱吗?如果是,是几棱柱?为什么?(2)用平面BCNM把这个长方体分成两部分,各部分形成的几何体还是棱柱吗?如果是,是几棱柱,并用符号表示;如果不是,请说明理由.解:(1)是棱柱,并且是四棱柱,因为长方体相对的两个面是互相平行的四边形(作底面),其余各面都是矩形(作侧面),且相邻侧面的公共边互相平行,符合棱柱的定义.(2)截面BCNM的上方部分是三棱柱BB1M-CC1N,下方部分是四棱柱ABMA1-DCND1.10.给出两块正三角形纸片(如图所示),要求将其中一块剪拼成一个底面为正三角形的三棱锥模型,另一块剪拼成一个底面是正三角形的三棱柱模型,请设计一种剪拼方案,分别用虚线标示在图中,并作简要说明.解:如图①所示,沿正三角形三边中点连线折起,可拼得一个底面为正三角形的三棱锥.如图②所示,正三角形三个角上剪出三个相同的四边形,其较长的一组邻边边长为三角形边长的14,有一组对角为直角,余下部分按虚线折成,可成为一个缺上底的底面为正三角形的三棱柱,而剪出的三个相同的四边形恰好拼成这个底面为正三角形的棱柱的上底.第二课时 圆柱、圆锥、圆台、球的结构特征 简单组合体的结构特征旋转体 [导入新知]1.以直角三角形斜边所在的直线为旋转轴,其余两边旋转成的曲面围成的旋转体不是圆锥.2.球与球面是完全不同的两个概念,球是指球面所围成的空间,而球面只指球的表面部分.3.圆台也可以看作是等腰梯形以其底边的垂直平分线为轴,各边旋转半周形成的曲面所围成的几何体.简单组合体[导入新知]1.简单组合体的概念由简单几何体组合而成的几何体叫做简单组合体.2.简单组合体的构成形式有两种基本形式:一种是由简单几何体拼接而成的;另一种是由简单几何体截去或挖去一部分而成的.[化解疑难]简单组合体识别的要求(1)准确理解简单几何体(柱、锥、台、球)的结构特征.(2)正确掌握简单组合体构成的两种基本形式.(3)若用分割的方法,则需要根据几何体的结构特征恰当地作出辅助线(或面).旋转体的结构特征[例1]给出下列说法:(1)以直角三角形的一条边所在直线为轴,其余两边旋转形成的曲面围成的几何体是圆锥;(2)以等腰三角形底边上的中线所在直线为轴,将三角形旋转形成的曲面围成的几何体是圆锥;(3)经过圆锥任意两条母线的截面是等腰三角形;(4)圆锥侧面的母线长有可能大于圆锥底面圆直径.其中说法正确的序号是________.[答案](2)(3)(4)[类题通法]1.判断简单旋转体结构特征的方法(1)明确由哪种平面图形旋转而成.(2)明确旋转轴是哪条直线.2.简单旋转体的轴截面及其应用(1)简单旋转体的轴截面中有底面半径、母线、高等体现简单旋转体结构特征的关键量.(2)在轴截面中解决简单旋转体问题体现了化空间图形为平面图形的转化思想.[活学活用]给出下列说法:(1)圆柱的底面是圆面;(2)经过圆柱任意两条母线的截面是一个矩形面;(3)圆台的任意两条母线的延长线可能相交,也可能不相交;(4)夹在圆柱的两个截面间的几何体还是一个旋转体.其中说法正确的是________.答案:(1)(2)简单组合体[例2]观察下列几何体的结构特点,完成以下问题:(1)题图①所示几何体是由哪些简单几何体构成的?试画出几何图形,可旋转该图形180°后得到几何体①.(2)题图②所示几何体的结构特点是什么?试画出几何图形,可旋转该图形360°得到几何体②.(3)题图③所示几何体是由哪些简单几何体构成的?请说明该几何体的面数、棱数、顶点数.[解](1)图①是由圆锥和圆台组合而成.可旋转如下图形180°得到几何体①.(2)图②是由一个圆台,从上而下挖去一个圆锥,且圆锥的顶点恰为圆台底面圆的圆心.可旋转如下图形360°得到几何体②.(3)图③是由一个四棱锥与一个四棱柱组合而成,且四棱锥的底面与四棱柱底面相同.共有9个面,9个顶点,16条棱.[类题通法]1.明确组合体的结构特征,主要弄清它是由哪些简单几何体组成的,必要时也可以指出棱数、面数和顶点数,如题图③所示的组合体有9个面,9个顶点,16条棱.2.会识别较复杂的图形是学好立体几何的第一步,因此我们应注意观察周围的物体,然后将它们“分拆”成几个简单的几何体,进而培养我们的空间想象能力和识图能力.[活学活用]指出图①~图③的3个几何体分别是由哪些简单几何体组成的.解:图①几何体由一个圆锥、一个圆柱和一个圆台拼接而成;图②几何体由一个六棱柱和一个圆柱拼接而成;图③几何体由一个六棱柱挖去一个圆柱而成.1.旋转体的生成过程[典例]如右图所示,四边形ABCD为直角梯形,试作出绕其各条边所在的直线旋转所得到的几何体.[解题流程][规范解答]以边AD所在直线为旋转轴旋转,形成的几何体是圆台,如图①所示.以边AB所在直线为旋转轴旋转,形成的几何体是一个圆锥和一个圆柱拼接而成的几何体,如图②所示.以边CD所在直线为旋转轴旋转,形成的几何体是一个圆柱挖掉一个圆锥构成的几何体,如图③所示.以边BC所在直线为旋转轴旋转,形成的几何体是由一个圆台挖掉一个圆锥构成的几何体和一个圆锥拼接而成,如图④所示.[活学活用]一个有30°角的直角三角板绕其各条边所在直线旋转一周所得几何体是圆锥吗?如果以斜边上的高所在的直线为轴旋转180°得到什么几何体?旋转360°又得到什么几何体?解:如图①和图②所示,绕其直角边所在直线旋转一周围成的几何体是圆锥.如图③所示,绕其斜边所在直线旋转一周所得几何体是两个同底相对的圆锥.如图④所示,绕其斜边上的高所在的直线为轴旋转180°围成的几何体是两个半圆锥,旋转360°围成的几何体是一个圆锥.一、选择题1.下列说法正确的是()A.平行于圆锥某一母线的截面是等腰三角形B.平行于圆台某一母线的截面是等腰梯形C.过圆锥顶点的截面是等腰三角形D.过圆台上底面中心的截面是等腰梯形答案:C2.将一个等腰梯形绕它的较长的底边所在的直线旋转一周,所得的几何体包括() A.一个圆台、两个圆锥B.两个圆台、一个圆柱C.两个圆柱、一个圆台D.一个圆柱、两个圆锥答案:D3.以钝角三角形的较小边所在的直线为轴,其他两边旋转一周所得到的几何体是() A.两个圆锥拼接而成的组合体B.一个圆台C.一个圆锥D.一个圆锥挖去一个同底的小圆锥答案:D4.下列叙述中正确的个数是()①以直角三角形的一边所在直线为轴旋转所得的旋转体是圆锥;②以直角梯形的一腰所在直线为轴旋转所得的旋转体是圆台;③圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆面;④用一个平面去截圆锥,得到一个圆锥和一个圆台.A.0 B.1C.2 D.3答案:B5.如右图所示的几何体,关于其结构特征,下列说法不正确的是()A.该几何体是由两个同底的四棱锥组成的几何体B.该几何体有12条棱、6个顶点C.该几何体有8个面,并且各面均为三角形D.该几何体有9个面,其中一个面是四边形,其余均为三角形答案:D二、填空题6.有下列说法:①在圆柱的上、下底面的圆周上各取一点,则这两点连线是圆柱的母线;②圆锥顶点与底面圆周上任意一点的连线是圆锥的母线;③在圆台上、下底面圆周上各取一点,则这两点的连线是圆台的母线;④圆柱的任意两条母线所在直线是互相平行的.其中正确的是________(把所有正确说法的序号都填上).答案:②④7.下面这个几何体的结构特征是_____________________________________.答案:由一个四棱锥、一个四棱柱拼接,又在四棱柱中挖去了一个圆柱而成8.如图是一个几何体的表面展成的平面图形,则这个几何体是________.答案:圆柱三、解答题9.指出如图①、图②、图③所示的图形分别是由哪些简单几何体构成的.解:分割原图,使它的每一部分都是简单几何体.图①是由一个三棱柱和一个四棱柱拼接而成的简单组合体;图②是由一个圆锥和一个四棱柱拼接而成的简单组合体;图③是由一个半球、一个圆柱和一个圆台拼接而成的简单组合体.10.如右图所示,用一个平行于圆锥SO底面的平面截这个圆锥,截得圆台上、下底面的半径分别为2 cm和5 cm,圆台的母线长是12 cm,求圆锥SO的母线长.解:如右图所示,过圆台的轴作截面,截面为等腰梯形ABCD ,由已知可得上底半径O 1A =2 cm ,下底半径OB =5 cm ,且腰长AB =12 cm.设截得此圆台的圆锥的母线长为l ,则由△SAO 1∽△SBO ,可得l -12l =25,所以l =20 cm ,即截得此圆台的圆锥的母线长为20 cm.1.2空间几何体的三视图和直观图1.2.1 & 1.2.2 中心投影与平行投影 空间几何体的三视图中心投影与平行投影 [导入新知] 1.投影的定义由于光的照射,在不透明物体后面的屏幕上可以留下这个物体的影子,这种现象叫做投影.其中,把光线叫做投影线,把留下物体影子的屏幕叫做投影面.2.中心投影与平行投影平行投影和中心投影都是空间图形的一种画法,但二者又有区别 (1)中心投影的投影线交于一点,平行投影的投影线互相平行.(2)平行投影下,与投影面平行的平面图形留下的影子,与这个平面图形的形状和大小完全相同;而中心投影则不同.三 视 图 [导入新知]1.每个视图都反映物体两个方向上的尺寸.正视图反映物体的上下和左右尺寸,俯视图反映物体的前后和左右尺寸,侧视图反映物体的前后和上下尺寸.2.画几何体的三视图时,能看见的轮廓线和棱用实线表示,看不见的轮廓线和棱用虚线表示.中心投影与平行投影 [例1] 下列说法中:①平行投影的投影线互相平行,中心投影的投影线相交于一点;②空间图形经过中心投影后,直线变成直线,但平行线可能变成了相交的直线; ③两条相交直线的平行投影是两条相交直线. 其中正确的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .3[答案] B [类题通法]1.判定几何体投影形状的方法.(1)判断一个几何体的投影是什么图形,先分清楚是平行投影还是中心投影,投影面的位置如何,再根据平行投影或中心投影的性质来判断.(2)对于平行投影,当图形中的直线或线段不平行于投影线时,平行投影具有以下性质: ①直线或线段的投影仍是直线或线段; ②平行直线的投影平行或重合;③平行于投影面的线段,它的投影与这条线段平行且等长;④与投影面平行的平面图形,它的投影与这个图形全等;⑤在同一直线或平行直线上,两条线段平行投影的比等于这两条线段的比.2.画出一个图形在一个平面上的投影的关键是确定该图形的关键点,如顶点、端点等,方法是先画出这些关键点的投影,再依次连接各投影点即可得此图形在该平面上的投影.[活学活用]如右图所示,在正方体ABCD -A′B′C′D′中,E,F分别是A′A,C′C的中点,则下列判断正确的序号是________.①四边形BFD′E在底面ABCD内的投影是正方形;②四边形BFD′E在平面A′D′DA内的投影是菱形;③四边形BFD′E在平面A′D′DA内的投影与在平面ABB′A内的投影是全等的平行四边形.答案:①③画空间几何体的三视图[例2]画出如右图所示的四棱锥的三视图.[解]几何体的三视图如下:[类题通法]画三视图的注意事项(1)务必做到长对正,宽相等,高平齐.(2)三视图的安排方法是正视图与侧视图在同一水平位置,且正视图在左,侧视图在右,俯视图在正视图的正下方.(3)若相邻两物体的表面相交,表面的交线是它们的分界线,在三视图中,要注意实、虚线的画法.[活学活用]沿一个正方体三个面的对角线截得的几何体如下图所示,则该几何体的侧视图为()答案:B由三视图还原空间几何体[例3]如下图所示的三视图表示的几何体是什么?画出物体的形状.(1)(2)(3)[解](1)该三视图表示的是一个四棱台,如右图.(2)由俯视图可知该几何体是多面体,结合正视图、侧视图可知该几何体是正六棱锥.如下图.(3)由于俯视图有一个圆和一个四边形,则该几何体是由旋转体和多面体拼接成的组合体,结合侧视图和正视图,可知该几何体上面是一个圆柱,下面是一个四棱柱,所以该几何体的形状如右图所示.[类题通法]由三视图还原几何体时,一般先由俯视图确定底面,由正视图与侧视图确定几何体的高及位置,同时想象视图中每一部分对应实物部分的形状.[活学活用]如图①、图②、图③、图④为4个几何体的三视图,根据三视图可以判断这四个几何体依次分别为()A.三棱台、三棱柱、圆锥、圆台B.三棱台、三棱锥、圆锥、圆台C.三棱柱、正四棱锥、圆锥、圆台D.三棱柱、三棱台、圆锥、圆台答案:C2.画几何体的三视图常见误区[典例]某几何体及其俯视图如下图所示,下列关于该几何体正视图和侧视图的画法正确的是()[解析]该几何体是由圆柱切割而得,由俯视图可知正视方向和侧视方向,进一步可画出正视图和侧视图(如图所示),故选A.[答案] A[易错防范]1.易忽视该组合体的结构特征是由圆柱切割而得到,对正视方向与侧视方向的判断不正确而出错.2.三种视图中,可见的轮廓线都画成实线,存在但不可见的轮廓线一定要画出,但要画成虚线.画三视图时,一定要分清可见轮廓线与不可见轮廓线,避免出现错误.[成功破障]沿圆柱体上底面直径截去一部分后的物体如右图所示,它的俯视图是()答案:D一、选择题1.4个直立在地面上的字母广告牌在不同情况下,在地面上的投影(阴影部分)效果如图,则在字母L,K,C的投影中,与字母N属同一种投影的有()答案:A2.将长方体截去一个四棱锥,得到的几何体如图所示,则该几何体的侧视图为()答案:D3.若某几何体的三视图如下图所示,则这个几何体的直观图可以是()答案:B4.某几何体的正视图和侧视图均如图所示,则该几何体的俯视图不可能是()答案:C5.将正方体(如图①所示)截去两个三棱锥,得到图②所示的几何体,则该几何体的侧视图为()答案:B二、填空题6.已知正方体的棱长为1,其俯视图是一个面积为1的正方形,侧视图是一个面积为2的矩形,则该正方体的正视图的面积等于________.答案: 27.如图甲所示,在正方体ABCD -A1B1C1D1中,E,F分别是AA1,C1D1的中点,G是正方形BCC1B1的中心,则四边形AGFE在该正方体的各个面上的投影可能是图乙中的________.答案:(1)(2)(3)8.两条平行线在一个平面内的正投影可能是________.①两条平行线;②两个点;③两条相交直线;④一条直线和直线外的一点;⑤一条直线.答案:①②⑤三、解答题9.如下图所示,画出下列组合体的三视图.解:三视图如图①、图②所示.10.某组合体的三视图如下图所示,试画图说明此组合体的结构特征.解:该三视图表示的是组合体,如右图所示,是7个小正方体拼接而成的组合体.1.2.3空间几何体的直观图斜二测画法[导入新知]1.用斜二测画法画平面图形的步骤(1)在已知图形中取互相垂直的x轴和y轴,两轴相交于点O,画直观图时,把它们画成对应的x′轴和y′轴,两轴相交于点O′,且使∠x′O′y′=45°(或135°),它们确定的平面表示水平面.(2)已知图形中平行于x轴或y轴的线段,在直观图中分别画成平行于x′轴或y′轴的线段.(3)已知图形中平行于x轴的线段,在直观图中保持原长度不变,平行于y轴的线段,长度变为原来的一半.2.用斜二测画法画空间几何体的直观图的步骤(1)画底面,这时使用平面图形的斜二测画法即可.(2)画z′轴,z′轴过点O′,且与x′轴的夹角为90°,并画出高线(与原图高线相等,画正棱柱时只需要画侧棱即可),连线成图.(3)擦去辅助线,被遮线用虚线表示.[化解疑难]1.画水平放置的平面图形的直观图,关键是确定多边形顶点的位置,借助于平面直角坐标系确定顶点后,只需把这些顶点顺次连接即可.2.用斜二测画法画直观图要掌握水平长不变,垂线长减半,直角画45°(或135°).水平放置的平面图形的直观图[例1]按右图所示的建系方法,画水平放置的正五边形ABCDE的直观图.[解]画法:(1)在图①中作AG⊥x轴于G,作DH⊥x轴于H.(2)在图②中画相应的x′轴与y′轴,两轴相交于点O′,使∠x′O′y′=45°.。
第一章 空间几何体1.1柱、锥、台、球的结构特征1 三视图:正视图:从前往后 侧视图:从左往右 俯视图:从上往下 2 画三视图的原则:长对齐、高对齐、宽相等 3直观图:斜二测画法 4斜二测画法的步骤:(1).平行于坐标轴的线依然平行于坐标轴;(2).平行于y 轴的线长度变半,平行于x ,z 轴的线长度不变; (3).画法要写好。
5 用斜二测画法画出长方体的步骤:(1)画轴(2)画底面(3)画侧棱(4)成图空间几何体的表面积与体积(一 )空间几何体的表面积1棱柱、棱锥的表面积: 各个面面积之和2 圆柱的表面积3 圆锥的表面积2r rl S ππ+=4 圆台的表面积22R Rl r rl S ππππ+++= 5 球的表面积24R S π=(二)空间几何体的体积 1柱体的体积 h S V ⨯=底2锥体的体积 h S V ⨯=底313台体的体积 h S S S S V ⨯++=)31下下上上(4球体的体积 334R V π=第一章 空间几何体一、选择题1.有一个几何体的三视图如下图所示,这个几何体可能是一个( ).222r rl S ππ+=主视图 左视图 俯视图 (第1题)A .棱台B .棱锥C .棱柱D .正八面体2.如果一个水平放置的平面图形的斜二测直观图是一个底角为45°,腰和上底均为1的等腰梯形,那么原平面图形的面积是( ).A .2+2B .221+ C .22+2 D .2+13.棱长都是1的三棱锥的表面积为( ). A .3B .23C .33D .434.长方体的一个顶点上三条棱长分别是3,4,5,且它的8个顶点都在同一球面上,则这个球的表面积是( ).A .25πB .50πC .125πD .都不对5.正方体的棱长和外接球的半径之比为( ). A .3∶1B .3∶2C .2∶3D .3∶36.在△ABC 中,AB =2,BC =1.5,∠ABC =120°,若使△ABC 绕直线BC 旋转一周,则所形成的几何体的体积是( ).A .29π B .27π C .25π D .23π 7.若底面是菱形的棱柱其侧棱垂直于底面,且侧棱长为5,它的对角线的长分别是9和15,则这个棱柱的侧面积是( ).A .130B .140C .150D .1608.如图,在多面体ABCDEF 中,已知平面ABCD 是边长为3的正方形,EF ∥AB ,EF =23,且EF 与平面ABCD 的距离为2,则该多面体的体积为( ).A .29 B .5C .6D .215 9.下列关于用斜二测画法画直观图的说法中,错误..的是( ). A .用斜二测画法画出的直观图是在平行投影下画出的空间图形 B .几何体的直观图的长、宽、高与其几何体的长、宽、高的比例相同C.水平放置的矩形的直观图是平行四边形D.水平放置的圆的直观图是椭圆10.如图是一个物体的三视图,则此物体的直观图是().(第10题)二、填空题11.一个棱柱至少有______个面,面数最少的一个棱锥有________个顶点,顶点最少的一个棱台有________条侧棱.12.若三个球的表面积之比是1∶2∶3,则它们的体积之比是_____________.13.正方体ABCD-A1B1C1D1 中,O是上底面ABCD的中心,若正方体的棱长为a,则三棱锥O-AB1D1的体积为_____________.14.如图,E,F分别为正方体的面ADD1A1、面BCC1B1的中心,则四边形BFD1E在该正方体的面上的射影可能是___________.15.已知一个长方体共一顶点的三个面的面积分别是2、3、6,则这个长方体的对角线长是___________,它的体积为___________.16.一个直径为32厘米的圆柱形水桶中放入一个铁球,球全部没入水中后,水面升高9厘米则此球的半径为_________厘米.三、解答题17.有一个正四棱台形状的油槽,可以装油190 L,假如它的两底面边长分别等于60 cm和40 cm,求它的深度.18 *.已知半球内有一个内接正方体,求这个半球的体积与正方体的体积之比.[提示:过正方体的对角面作截面]19.如图,在四边形ABCD中,∠DAB=90°,∠ADC=135°,AB=5,CD=22,AD=2,求四边形ABCD绕AD旋转一周所成几何体的表面积及体积.(第19题)20.养路处建造圆锥形仓库用于贮藏食盐(供融化高速公路上的积雪之用),已建的仓库的底面直径为12 m,高4 m,养路处拟建一个更大的圆锥形仓库,以存放更多食盐,现有两种方案:一是新建的仓库的底面直径比原来大4 m(高不变);二是高度增加4 m(底面直径不变).(1)分别计算按这两种方案所建的仓库的体积;(2)分别计算按这两种方案所建的仓库的表面积;(3)哪个方案更经济些?第二章 直线与平面的位置关系2.1空间点、直线、平面之间的位置关系1 平面含义:平面是无限延展的2 平面的画法及表示 (1)平面的画法:水平放置的平面通常画成一个平行四边形,锐角画成450,且横边画成邻边的2倍长(如图)(2)平面通常用希腊字母α、β、γ等表示,如平面α、平面β等,也可以用表示平面的平行四边形的四个顶点或者相对的两个顶点的大写字母来表示,如平面AC 、平面ABCD 等。
第章立体几何初步
空间几何体
直观图画法
组基础巩固
.用斜二测画法画水平放置的平面图形的直观图,对其中的线
段说法错误的是( ).原来垂直的线段仍垂直
.原来相交的线段仍相交.原来共点的线段仍共点
.原来平行的线段仍平行解析:根据斜二测画法可知,原来垂直的线段未必垂直.
答案:.建立坐标系,得到的两个正三角形的直观图不是全等三角形
的一组是( )
解析:由斜二测画法规则易知、、中的直观图全等.
答案:
.利用斜二测画法画边长为
的正方形的直观图,正确的是( )
解析:正方形的直观图应为平行四边形且平行于′轴的线段的长
度减半,故只有正确.
答案:.下图为一平面图形的直观图,因此平面图形可能是( )
解析:根据直观图,平面图形的一边在′轴上,另一边与′轴平行,
故此平面图形是左边为直角腰的直角梯形.
答案:
.如图所示,△′′′是△的直观图,其中′′=′′,那么△是( )
.直角三角形
.等腰三角形
.钝角三角形
.等腰直角三角形
解析:由直观图看出,三角形中有两边分别和两轴平行且相等,
由斜二测画法知原图中相应两边与两轴平行,即有两边垂直且不等,
所以原三角形为直角三角形.
答案:
.利用斜二测画法得到的:
①
三角形的直观图是三角形;②平行四边形的直观图是平行四边形;
③正方形的直观图是正方形;④菱形的直观图是菱形;⑤梯形的直
观图是梯形.以上结论,正确的是(填序号).解析:因平行性不改变,故②正确,①也正确,梯形的两底保持。
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】第一章空间几何体§1.1空间几何体的结构第1课时多面体的结构特征一、基础过关1.下列说法中正确的是() A.棱柱的侧面可以是三角形B.由6个大小一样的正方形所组成的图形是正方体的展开图C.正方体的各条棱长都相等D.棱柱的各条棱长都相等2.棱台不具备的特点是() A.两底面相似B.侧面都是梯形C.侧棱都相等D.侧棱延长后都交于一点3. 如图,将装有水的长方体水槽固定底面一边后倾斜一个小角度,则倾斜后水槽中的水形成的几何体是()A.棱柱B.棱台C.棱柱与棱锥的组合体 D.不能确定4.若棱台上、下底面的对应边之比为1∶2,则上、下底面的面积之比是() A.1∶2 B.1∶4 C.2∶1 D.4∶15.一个棱柱有10个顶点,所有的侧棱长的和为60 cm,则每条侧棱长为________cm. 6.在下面的四个平面图形中,哪几个是侧棱都相等的四面体的展开图________(填序号).7.如图所示为长方体ABCD—A′B′C′D′,当用平面BCFE把这个长方体分成两部分后,各部分形成的多面体还是棱柱吗?如果不是,请说明理由;如果是,指出底面及侧棱.8. 如图所示的是一个三棱台ABC—A1B1C1,如何用两个平面把这个三棱台分成三部分,使每一部分都是一个三棱锥.二、能力提升9.下图中不可能围成正方体的是()10.在正方体上任意选择4个顶点,它们可能是如下各种几何体的4个顶点,这些几何体是________(写出所有正确结论的编号).①矩形;②不是矩形的平行四边形;③有三个面为等腰直角三角形,有一个面为等边三角形的四面体;④每个面都是等边三角形的四面体;⑤每个面都是直角三角形的四面体.11.根据下列对于几何体结构特征的描述,说出几何体的名称.(1)由八个面围成,其中两个面是互相平行且全等的正六边形,其它各面都是矩形;(2)由五个面围成,其中一个面是正方形,其它各面都是有一个公共顶点的全等三角形.三、探究与拓展12.正方体的截面可能是什么形状的图形?答案1.C 2.C 3.A 4.B 5.12 6.①②7.解截面BCFE右侧部分是棱柱,因为它满足棱柱的定义.它是三棱柱BEB′—CFC′,其中△BEB′和△CFC′是底面.EF,B′C′,BC是侧棱,截面BCFE左侧部分也是棱柱.它是四棱柱ABEA′—DCFD′.其中四边形ABEA′和四边形DCFD′是底面.A′D′,EF,BC,AD为侧棱.8.解过A1、B、C三点作一个平面,再过A1、B、C1作一个平面,就把三棱台ABC—A1B1C1分成三部分,形成的三个三棱锥分别是A1—ABC,B—A1B1C1,A1—BCC1.9.D10.①③④⑤11.解(1)该几何体有两个面是互相平行且全等的正六边形,其他各面都是矩形,可满足每相邻两个面的公共边都相互平行,故该几何体是六棱柱.(2)该几何体的其中一个面是四边形,其余各面都是三角形,并且这些三角形有一个公共顶点,因此该几何体是四棱锥.12.解本问题可以有如下各种答案:①截面可以是三角形:等边三角形、等腰三角形、一般三角形;②截面三角形是锐角三角形;③截面可以是四边形:平行四边形、矩形、菱形、正方形、梯形、等腰梯形;截面为四边形时,这个四边形中至少有一组对边平行;④截面可以是五边形;⑤截面可以是六边形;⑥截面六边形可以是等角(均为120°)的六边形.特别地,可以是正六边形.截面图形举例【若缺失公式、图片现象属于系统读取不成功,文档内容齐全完整,请放心下载。
江苏省泰兴中学高一数学教学案(134) 必修 2 空间几何体的表面积(一)班级 姓名目标要求1、 了解多面体的平面展开图;2、 理解并掌握直棱柱、正棱柱的概念和侧面积公式;3、 理解并掌握正棱锥、正棱台的概念和侧面积公式;4、 领悟正棱柱、正棱锥、正棱台的侧面积公式之间的关系. 重点难点重点:正棱柱、正棱锥、正棱台的概念和侧面积公式; 难点:正棱柱、正棱锥、正棱台的概念和侧面展开图. 典例剖析例1、(1) 判断下列命题是否正确:①侧棱长相等的三棱锥是正三棱锥 ( ) ②有两个侧面垂直于底面的棱柱是直棱柱 ( ) ③底面是正三角形,且侧棱长相等的三棱锥是正三棱锥 ( ) ④有两个相邻侧面垂直于底面的棱柱是直棱柱 ( ) (2)设集合{},{},{}A B C ===直四棱柱正四棱柱长方体, 则,,A B C 之间的包含关系是 .(3)侧面为直角三角形的正三棱锥, 侧面与底面所成角为θ, 则cos θ= . 例2、(1)正四棱柱1111ABCD A B C D -的底面边长为对角线1AC 长为13,则此正四棱柱的侧面积为 .(2)正三棱台上、下底面面积之比为1:9, 上底边长为a , 侧棱与底面成060, 它的全面积是 .例3、如图,长方体交于点A 的三条棱长分别为D 1C 1B 1A 1DCBAABC PN M14,3,5AD AA AB ===, 则从点A 沿表面到1C 的最短距离为多少?例4、已知正三棱锥P —ABC 的侧棱长为1,∠APB=40°,N 、N 分别是棱PB 、PC 上的点,求ΔAMN 的周长的最小值。
学习反思1、简单的多面体可以沿多面体的某些棱将它剪开而成平面图形,这个平面图形叫做该多面体的 .2、侧棱与底面垂直的棱柱叫做 ,直棱柱的侧面展开图是 ,S 直棱柱侧= .3、如果一个棱锥的底面是 ,并且顶点在底面内的正投影是 ,这样的棱锥为 ,正棱锥的侧棱长都 , S 正棱锥侧= .4、正棱锥被 于底面的平面所截, 之间的部分叫做正棱台,S 正棱台侧= .5、正棱柱、正棱锥、正棱台的侧面积公式之间的关系可以图示为6、长方体的长、宽、高分别为,,a b c ,则其对角线长为 . 课堂练习1、底面边长为10,高为5的正四棱锥的侧面积是 .2、一个正三棱锥的侧面展开图的顶角为平角,侧面积为 _____.3、已知正四棱柱的底面边长为3,侧面的对角线长为,则这个正四棱柱的侧面积为 ____________.4、正四棱台两底面边长分别是2和6,侧面和下底面成︒60,则棱台的高为______________.5、已知正四棱锥底面正方形的边长是4,高与斜高的夹角为︒30,求该正四棱锥的侧面积和表面积.江苏省泰兴中学高一数学作业(134)班级 姓名 得分1、长方体的高为1,底面积为2,过相对侧棱的截面面积为3,则此长方体的侧面积为______.2、将一个边长为a 的正方体切成27个全等的小正方体,则表面积增加了____________.3、侧面都是直角三角形的正三棱锥,底面边长为a ,则该三棱锥的侧面积为___________.4、正六棱柱的高为5cm ,最长的对角线为13cm ,则它的侧面积为 _____________.5、底面是菱形的直棱柱,它的对角线的长分别是9和15,高是5,则这个棱柱的侧面积是___________________.6、已知直四棱柱的底面是菱形,过其不相邻的两对侧棱的截面面积分别是1S 和2S ,则该四棱柱的侧面积是 .7、已知正三棱锥的一个侧面面积与底面面积之比是43:,则此三棱锥的高与斜高之比为 .8、正方体1111ABCD A B C D -的棱长为a ,将正方体沿对角面BB 1D 1D 切成两块. (1)将两块拼接成一个不是正方体的四棱柱求所得四棱柱的全面积; (2)若两块拼接成一个三棱锥,求所得三棱锥的全面积.9、一个正三棱锥的高和底面边长都为a ,求它的侧棱和底面所成角的余弦值.10、一个长方体的全面积为220cm,所有棱长的和为24cm,求长方体的对角线长.11、已知正三棱台的上、下底面边长分别是3cm和6cm,高是32 cm。
第1章立体几何初步
1.2 点、线、面之间的位置关系
1.2.2 空间两条直线的位置关系
A组基础巩固
1.分别和两条异面直线平行的两条直线的位置关系是()
A.一定平行B.一定相交
C.一定异面D.相交或异面
解析:可能相交也可能异面,但一定不平行(否则与条件矛盾).答案:D
2.a,b为异面直线是指()
①a∩b=∅,且a不平行于b;②a⊂平面α,b⊄平面α,且a∩b =∅;③a⊂平面α,b⊂平面β,且α∩β=∅;④不存在平面α能使a⊂α,且b⊂α成立.
A.①②③B.①③④
C.②③D.①④
解析:②③中的a,b有可能平行,①④符合异面直线的定义.答案:D
3.下列选项中,点P,Q,R,S分别在正方体的四条棱上,并且是所在棱的中点,则直线PQ与RS是异面直线的一个图是()
解析:易知选项A,B中PQ∥RS,选项D中RS与PQ相交,
只有选项C中RS与PQ是异面直线.
答案:C
4.下列命题中,其中正确的为________(填序号).
①若两条直线没有公共点,则这两条直线互相平行;
②若两条直线都和第三条直线相交,那么这两条直线互相平行;
③若两条直线都和第三条直线平行,则这两条直线互相平行;
④若两条直线都和第三条直线异面,则这两条直线互相平行;
⑤若两条直线都和第三条直线有公共点,那么这两条直线不可能互相平行.
解析:根据两条直线的位置关系,知只有③正确.
答案:③
5.已知AB∥PQ,BC∥QR,若∠ABC=30°,则∠PQR=______.解析:由等角定理可知,当∠ABC的两边和∠PQR的两边分别平行并且方向相同时,∠PQR=30°;当∠ABC的两边和∠PQR的两边分别平行并且方向相反时,∠PQR=150°.故填30°或150°.
答案:30°或150°
6.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,BD和B1D1分别是正方形ABCD和A1B1C1D1的对角线.
(1)∠DBC的两边与∠________的两边分别平行并且方向相同;
(2)∠DBC的两边与∠________的两边分别平行并且方向相反.
解析:(1)B1D1∥BD,B1C1∥BC并且方向相同,所以∠DBC的两边与∠D1B1C1的两边分别平行并且方向相同.
(2)D1B1∥BD,D1A1∥BC并且方向相反,所以∠DBC的两边与∠B1D1A1的两边分别平行并且方向相反.
答案:(1)D1B1C1(2)B1D1A1
7.两条异面直线指的是________(填序号).
①空间中不相交的两条直线;
②分别位于两个不同平面内的两条直线;
③某一平面内的一条直线和这个平面外的一条直线;
④不同在任何一个平面内的两条直线.
解析:根据异面直线定义来判定.选项①中两条直线可以平行,选项②③可以借助正方体(如下图所示),A′B′与AB这两条直线平行.
答案:④
8.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,H分别为AA1,AB,BB1,B1C1的中点,则异面直线EF与GH所成的角等于________.
解析:如图所示,连接BC1,BA1,A1C1,
因为EF∥BA1,GH∥BC1,
所以异面直线EF与GH所成的角即为BC1与BA1所成的角,即∠A1BC1,
又因为A1B=BC1=A1C1,所以∠A1BC1=60°.
答案:60°
9.已知空间四边形ABCD各边长与对角线都相等,求AB与CD 所成的角的大小.
解:如图所示,分别取AC,AD,BC的中点P,M,N.连接PM,PN,由三角形的中位线性质知PN∥AB,PM∥CD,于是∠MPN(或其补角)就是异面直线AB和CD所成的角.连接MN,AN,DN,设AB=2,所以PM=PN=1.而AN=DN=3,则MN⊥AD,AM=1,得MN=2,所以MN2=MP2+NP2.
所以∠MPN=90°,即异面直线AB,CD所成的角是90°.
B级能力提升
10.空间四边形的两条对角线相互垂直,顺次连接四边形中点的四边形一定是()
A.空间四边形B.矩形
C.菱形D.正方形
解析:如图所示,易证四边形EFGH为平行四边形,
又因为E,F分别为AB,BC的中点,
所以EF∥AC.又FG∥BD,
所以∠EFG或其补角为AC与BD所成的角.
而AC与BD所成的角为90°,所以∠EFG=90°.
故四边形EFGH为矩形.
答案:B
11.已知在正方体ABCD-A1B1C1D1中(如图所示),l⊂平面A1B1C1D1,且l与B1C1不平行,则下列一定不可能的是()
A.l与AD平行
B.l与AD不平行
C.l与AC平行
D.l与BD垂直
解析:假设l∥AD,则由AD∥BC∥B1C1,知l∥B1C1,这与l 与B1C1不平行矛盾,所以l与AD不平行.
答案:A
12.a,b,c是空间中的三条直线,下面给出四个命题:
①若a∥b,b∥c,则a∥c;
②若a与b相交,b与c相交,则a与c相交;
③若a⊂平面α,b⊂平面β,则a,b一定是异面直线;
④若a,b与c成等角,则a∥b.
上述命题中正确的命题是________(只填序号).
解析:由公理4知①正确;当a与b相交,b与c相交时,a与c可以相交、平行,也可以异面,故②不正确;a⊂α,b⊂β,并不能
说明a与b“不同在任何一个平面内”,故③不正确;当a,b与c 成等角时,a与b可以相交、平行,也可以异面,故④不正确.答案:①
13.如图所示,若正四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面边长为2 ,高为4,则异面直线BD1与AD所成角的正切值是________.
解析:因为BC∥AD,
所以∠CBD1为异面直线BD1与AD所成角,连CD1.
则由正四棱柱性质可知∠BCD1=90°.
又因为BC=CD=2,DD1=4,
所以CD1=2 5.
所以tan∠CBD1=CD1
BC=5,
即BD1与AD所成角的正切值是 5.
答案:5
14.如图所示,木工师傅沿长方体木块ABCD-A1B1C1D1中棱BC 和上底面的中心E将长方体木块锯开,问怎样画线?
解:在面A1B1C1D1内过点E作B1C1的平行线,与A1B1,C1D1分别相交于F、G,连接BF,CG即可.
15.如图所示,正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是AD,AA1的中点.
(1)求直线AB1和CC1所成的角的大小;
(2)求直线AB1和EF所成的角的大小.解:(1)如图所示,连接DC1,
所以DC1∥AB1.
所以∠CC1D就是AB1和CC1所成的角.因为∠CC1D=45°,
所以AB1和CC1所成的角是45°.
(2)如图所示,连接DA1,
因为EF∥A1D,AB1∥DC1,
所以∠A1DC1是直线AB1和EF所成的角.因为△A1DC1是等边三角形,
所以∠A1DC1=60°.
即直线AB1和EF所成的角是60°.。