第八章1图概念
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第一节中东1.“三洲五海之地”(1)范围:包括西亚的大部分和非洲的埃及。
(2)位置的重要性:联系亚、非、欧三大洲,沟通大西洋和印度洋,自古以来是东西方交通枢纽。
(3)五海:阿拉伯海、红海、地中海、黑海和里(最大的湖泊)。
(4)交通要道:苏伊士运河,土耳其海峡,霍尔木兹海峡。
①里海是世界上最大的内陆湖,不是海。
②西亚≠中东:西亚包括阿富汗,不包括埃及;中东包括埃及,但不包括阿富汗。
“西亚”-“阿富汗”-土耳其的欧洲部分+“埃及”=“中东”。
2.世界石油宝库(1)地位:世界上石油储量最大、生产石油最多、输出石油最多的地区。
(2)分布:主要分布在波斯湾及其沿岸地区。
(3)输出路线(4)主要产油国:________、科威特、G阿拉伯联合酋长国、____、_______等。
3.匮乏的水资源(1)气候:北回归线经过,属于热带沙漠气候气候。
(2)严重匮乏的水资源:(1)原因:主要属于_________气候,气候干燥,沙漠广布,河流稀少。
随着人口增长、经济发展,中东水资源紧缺日趋严重。
(2)解决措施:建立建立海水淡化工程,发展节水农业;水资源统一调配;进口淡水。
4、宗教文化的差异:以_______________人为主,属于_____________人种。
(1)宗教:基督教、伊斯兰教、犹太教的发源地,目前大多数居民信奉_伊斯兰教。
(2)宗教圣城:________________(伊斯兰教、基督教、犹太教的圣城);________________(伊斯兰教的圣城)。
(3)宗教文化上的巨大差异也是导致中东不安定的重要因素。
补充:石油与经济:水资源与经济::第二节欧洲西部1.工业密集,发达国家集中(1)位置①纬度位置:大部分地区位于35°N~70°N,主要位于北温带,中纬度。
②海陆位置:位于欧洲的西半部,西临大西洋,北临北冰洋,南临地中海。
(2)欧洲西部主要国家及首都:①__________________,首都奥斯陆。
第八章机械能守恒定律1.功与功率一、功1.力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。
2.公式:W=F l cosα。
(1)α是力与位移方向之间的夹角,l为以地面为参考系时物体的位移。
(2)该公式只适用于恒力做功。
(3)功是标量。
3.单位:国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号是J。
1 J=1 N·m。
二、正功和负功1.正功和负功:π2 <α≤πW <0 力F 对物体做负功(或说成物体克服力F 做功)2.几个力的总功的求法: (1)先由W =F l cos α计算各个力对物体所做的功W 1、W 2、W 3、…然后求所有力做功的代数和,即W 总=W 1+W 2+W 3+…(2)先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F 合,然后由W 总=F合l cosα计算总功,此时α为F 合的方向与l 的方向间的夹角。
三、功率1.定义:功W 与完成这些功所用时间t 的比值。
2.定义式:P =W t 。
3.单位:在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,用W 表示。
4.物理意义:功率是标量,它是表示物体做功快慢的物理量。
5.功率与力、速度的关系式:P =Fv cos α,其中α是力与速度方向之间的夹角,当力的方向与物体的运动方向相同时,P =Fv 。
6.公式P =Fv 中各物理量间的关系:(1)功率P 一定时,物体的运动速度v 与牵引力F 成反比。
(2)物体的运动速度v 一定时,功率P 与牵引力F 成正比。
(3)牵引力F 一定时,功率P 与物体的运动速度v 成正比。
7.平均功率:物体在一段时间内做功的功率的平均值,通常用P =W t 描述。
8.瞬时功率:物体在某一时刻或某一位置的功率,瞬时功率通常用P =Fv 描述。
,学习功和功率的概念后,我们分析判断下列哪些说法是正确的?①只要物体受力的同时又有位移发生,则一定有力对物体做功。
②一个力对物体做了负功,则说明这个力一定阻碍物体的运动。
【第1讲简单几何体及其直观图、三视图】之小船创作一、知识梳理1.空间几何体的结构特征(1)多面体的结构特征(1)画法:常用斜二测画法.(2)规则:①在已知图形中建立直角坐标系xOy,画直观图时,它们分别对应x′轴和y′轴,两轴交于点O′,使x′O′y′=45°,它们确定的平面表示水平平面.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 ′轴和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,长度为原来的12. 3.三视图 (1)几何体的三视图包括主视图、左视图、俯视图,分别是从几何体的正前方、正左方、正上方观察几何体画出的轮廓线.(2)三视图的画法 ①基本要求:长对正,高平齐,宽相等. ②画法规则:正侧一样高,正俯一样长,侧俯一样宽;看不到的线画虚线.常用结论1.斜二测画法中的“三变”与“三不变”“三变”⎩⎪⎨⎪⎧坐标轴的夹角改变与y 轴平行的线段的长度变为原来的一半图形改变“三不变”⎩⎪⎨⎪⎧平行性不改变与x ,z 轴平行的线段的长度不改变相对位置不改变2.常见旋转体的三视图(1)球的三视图都是半径相等的圆.(2)水平放置的圆锥的主视图和左视图均为全等的等腰三角形.(3)水平放置的圆台的主视图和左视图均为全等的等腰梯形.(4)水平放置的圆柱的主视图和左视图均为全等的矩形.二、教材衍化1.下列说法正确的是( )A.相等的角在直观图中仍然相等B.相等的线段在直观图中仍然相等C.正方形的直观图是正方形D.若两条线段平行,则在直观图中对应的两条线段仍然平行解析:选D.由直观图的画法规则知,角度、长度都有可能改变,而线段的平行性不变.2.在如图所示的几何体中,是棱柱的为________.(填写所有正确的序号)答案:③⑤3.已知如图所示的几何体,其俯视图正确的是________.(填序号)解析:由俯视图定义易知选项③符合题意.答案:③一、思考辨析判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体是棱柱.( )(2)有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体是棱锥.( )(3)夹在两个平行的平面之间,其余的面都是梯形,这样的几何体一定是棱台.( )(4)正方体、球、圆锥各自的三视图中,三视图均相同.( )(5)用两平行平面截圆柱,夹在两平行平面间的部分仍是圆柱.( )(6)菱形的直观图仍是菱形.( )答案:(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×二、易错纠偏常见误区|K(1)棱柱的概念不清致误;(2)不清楚三视图的三个视图间的关系,想象不出原几何体而出错;(3)斜二测画法的规则不清致误.1.如图,长方体ABCDA′B′C′D′中被截去一部分,其中EH∥A′D′.剩下的几何体是( )A.棱台B.四棱柱C.五棱柱D.六棱柱解析:选C.由几何体的结构特征,剩下的几何体为五棱柱.故选C.2.将一个长方体沿相邻三个面的对角线截去一个棱锥,得到的几何体的主视图与俯视图如图所示,则该几何体的左视图为( )解析:选B.先根据主视图和俯视图还原出几何体,再作其左视图.由几何体的主视图和俯视图可知该几何体为图①,故其左视图为图②.故选B.3.在直观图(如图所示)中,四边形O′A′B′C′为菱形且边长为2 cm,则在平面直角坐标系xOy中,四边形ABCO 为________,面积为________cm2.解析:由斜二测画法的特点,知该平面图形的直观图的原图,即在平面直角坐标系xOy中,四边形ABCO是一个长为4 cm,宽为2 cm的矩形,所以四边形ABCO的面积为8 cm2.答案:矩形8空间几何体的几何特征(自主练透) 1.下列说法正确的是( )A.各个面都是三角形的几何体是三棱锥B.夹在圆柱的两个平行截面间的几何体还是一个旋转体C.棱锥的侧棱长与底面多边形的边长相等,则此棱锥可能是六棱锥D.圆锥的顶点与底面圆周上的任意一点的连线都是母线解析:选D.由图知,A不正确.两个平行平面与底面不平行时,截得的几何体不是旋转体,则B不正确.侧棱长与底面多边形的边长相等的棱锥一定不是六棱锥,故C错误.由定义知,D正确.2.给出下列几个命题:①在圆柱的上、下底面的圆周上各取一点,则这两点的连线是圆柱的母线;②底面为正多边形,且有相邻两个侧面与底面垂直的棱柱是正棱柱;③棱台的上、下底面可以不相似,但侧棱长一定相等.其中正确命题的个数是( )A.0 B.1C.2 D.3解析:选B.①不一定,只有这两点的连线平行于旋转轴时才是母线;②正确;③错误,棱台的上、下底面是相似且对应边平行的多边形,各侧棱延长线交于一点,但是侧棱长不一定相等.3.给出下列命题:①棱柱的侧棱都相等,侧面都是全等的平行四边形;②若三棱锥的三条侧棱两两垂直,则其三个侧面也两两垂直;③在四棱柱中,若两个过相对侧棱的截面都垂直于底面,则该四棱柱为直四棱柱;④存在每个面都是直角三角形的四面体.其中正确命题的序号是________.解析:①不正确,根据棱柱的定义,棱柱的各个侧面都是平行四边形,但不一定全等;②正确,若三棱锥的三条侧棱两两垂直,则三个侧面构成的三个平面的二面角都是直二面角;③正确,因为两个过相对侧棱的截面的交线平行于侧棱,又垂直于底面;④正确,如图,正方体ABCDA1B1C1D1中的三棱锥C1ABC,四个面都是直角三角形.答案:②③④空间几何体概念辨析问题的常用方法空间几何体的三视图(多维探究)角度一已知几何体,识别三视图(1)(2020·宜宾模拟)已知棱长都为2的正三棱柱ABCA1B1C1的直观图如图.若正三棱柱ABCA1B1C1绕着它的一条侧棱所在直线旋转,则它的左视图可以为( )(2)(2020·湖南衡阳二模)如图,正方体ABCDA1B1C1D1的顶点A,B在平面α上,AB= 2.若平面A1B1C1D1与平面α所成角为30°,由如图所示的俯视方向,正方体ABCDA1B1C1D1在平面α上的俯视图的面积为( )A.2 B.1+ 3 C.2 3 D.22【解析】(1)由题知,四个选项的高都是2.若左视图为A,则中间应该有一条竖直的实线或虚线;若左视图为C,则其中有两条侧棱重合,不应有中间竖线;若左视图为D,则长度应为3,而不是1.故选B.(2)由题意得AB在平面α内,且平面α与平面ABCD 所成的角为30°,与平面B1A1AB所成的角为60°,故所得的俯视图的面积S=2×(2cos 30°+2cos 60°)=2(cos 30°+cos 60°)=1+ 3.【答案】(1)B (2)B角度二已知三视图,判断几何体(1)如图,网格纸的各小格都是正方形,粗实线画出的是一个几何体的三视图,则这个几何体是( ) A.三棱锥 B.三棱柱 C.四棱锥D.四棱柱(2)某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为( )A.1 B.2C.3 D.4【解析】(1)由题三视图得直观图如图所示,为三棱柱,故选B.(2)将三视图还原为直观图,几何体是底面为直角梯形,且一条侧棱和底面垂直的四棱锥,如图所示.易知,BC ∥AD ,BC =1,AD =AB =PA =2,AB ⊥AD ,PA ⊥平面ABCD ,故△PAD ,△PAB 为直角三角形,因为PA ⊥平面ABCD ,BC ⊂平面ABCD ,所以PA ⊥BC ,又BC ⊥AB ,且PA ∩AB =A ,所以BC ⊥平面PAB ,又PB ⊂平面PAB ,所以BC ⊥PB , 所以△PBC 为直角三角形,容易求得PC =3,CD =5,PD =22,故△PCD 不是直角三角形,故选C.【答案】 (1)B (2)C【迁移探究1】 (变问法)在本例(2)条件下,求该四棱锥的所有棱中,最长棱的棱长是多少?解:由三视图可知,PA =AB =AD =2,BC =1,经计算可知,PB =PD =22,PC =3,CD =5,故最长棱为PC ,且|PC |=3.【迁移探究2】 (变问法)在本例(2)条件下,求该四棱锥的五个面中,最小面的面积.解:面积最小的面为面PBC ,且S △PBC =12BC ·PB =12×1×22=2,即最小面的面积为 2. 角度三 已知几何体的某些视图,判断其他视图(1)(2020·福州模拟)如图为一圆柱切削后的几何体及其主视图,则相应的左视图可以是( )(2)(2020·河北衡水中学联考)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有刍甍,下广三丈,袤四丈,上袤二丈,无广,高二丈,问:积几何?”其意思为:“今有底面为矩形的屋脊状的楔体,下底面宽3丈、长4丈,上棱长2丈,高2丈,问:它的体积是多少?”已知该楔体的主视图和俯视图如图中粗实线所示,则该楔体的左视图的周长为( )A .3丈B .6丈C .8丈D .(5+13)丈【解析】 (1)圆柱被不平行于底面的平面所截,得到的截面为椭圆,结合主视图,可知左视图最高点在中间,故选B.(2)由题意可知该楔体的左视图是等腰三角形,它的底边长为3丈,相应高为2丈,所以腰长为 22+⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫322=52(丈),所以该楔体左视图的周长为3+2×52=8(丈).故选C. 【答案】 (1)B (2)C三视图问题的常见类型及解题策略(1)由几何体的直观图求三视图.注意主视图、左视图和俯视图的观察方向,注意看到的部分用实线表示,看不到的部分用虚线表示.(2)由几何体的部分视图画出剩余的视图.先根据已知的一部分视图,还原、推测其直观图的可能形式,然后再找其剩下部分视图的可能形式.当然作为选择题,也可将选项逐项代入,再看看给出的部分三视图是否符合.(3)由几何体的三视图还原几何体的形状.要熟悉柱、锥、台、球的三视图,明确三视图的形成原理,结合空间想象将三视图还原为直观图.1.中国古建筑借助榫卯将木构件连接起来.构件的凸出部分叫榫头,凹进部分叫卯眼,图中木构件右边的小长方体是榫头.若如图摆放的木构件与某一带卯眼的木构件咬合成长方体,则咬合时带卯眼的木构件的俯视图可以是( )解析:选A.由题意知,在咬合时带卯眼的木构件中,从俯视方向看,榫头看不见,所以是虚线,结合榫头的位置知选A.2.(2020·安徽宣城二模)一个几何体的三视图如图所示,在该几何体的各个面中,面积最大面的面积是( ) A.2 B.2 2 C.2 3 D.4解析:选C.如图所示,由三视图可知该几何体是四棱锥PABCD截去三棱锥PABD后得到的三棱锥PBCD.其中四棱锥中,底面ABCD是正方形,PA⊥底面ABCD,且PA=AB=2,易知面积最大面为面PBD,面积为34×(22)2=2 3.故选C.3.某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如图.圆柱表面上的点M在主视图上的对应点为A,圆柱表面上的点N在左视图上的对应点为B,则在此圆柱侧面上,从M到N 的路径中,最短路径的长度为( )A.217 B.2 5 C.3 D.2解析:选B.由三视图可知,该几何体为如图①所示的圆柱,该圆柱的高为2,底面周长为16.画出该圆柱的侧面展开图,如图②所示,连接MN,则MS=2,SN=4,则从M到N 的路径中,最短路径的长度为MS2+SN2=22+42=2 5.故选B.空间几何体的直观图(自主练透) 1.如图所示为一个平面图形的直观图,则它的实际形状四边形ABCD为( )A.平行四边形B.梯形C.菱形D.矩形解析:选D.由斜二测画法可知在原四边形ABCD中DA⊥AB,并且AD∥BC,AB∥CD,故四边形ABCD为矩形.2.已知等边三角形ABC的边长为a,那么△ABC的平面直观图△A′B′C′的面积为( )A.34a2B.38a2C.68a2D.616a2解析:选D.如图①②所示的实际图形和直观图,由②可知,A′B′=AB=a,O′C′=12OC=34a,在图②中作C′D′⊥A′B′于点D′,则C′D′=22O′C′=68a.所以S△A′B′C′=12A′B′·C′D′=12×a×68a=616a2.故选D.3.在等腰梯形ABCD中,上底CD=1,腰AD=CB=2,下底AB=3,以下底所在直线为x轴,则由斜二测画法画出的直观图A′B′C′D′的面积为________.解析:因为OE=(2)2-12=1,所以O′E′=12,E′F′=24.所以直观图A′B′C′D′的面积为S′=12×(1+3)×24=22.答案:22(1)斜二测画法中的“三变”与“三不变”“三变”⎩⎪⎨⎪⎧坐标轴的夹角改变与y 轴平行的线段的长度变为原来的一半图形改变“三不变”⎩⎪⎨⎪⎧平行性不改变与x ,z 轴平行的线段的长度不改变相对位置不改变(2)平面图形直观图与原图形面积间的关系对于几何体的直观图,除掌握斜二测画法外,记住原图形面积S 与直观图面积S ′之间的关系S ′=24S ,能更快捷地进行相关问题的计算.构造法求解三视图问题的三个步骤三视图问题(包括求解几何体的表面积、体积等)是培养和考查空间想象能力的好题目,是高考的热点.由三视图还原几何体是解决这类问题的关键,而由三视图还原几何体只要按照以下三个步骤去做,基本都能准确还原出来.这三个步骤是:第一步,先画长(正)方体,在长(正)方体中画出俯视图;第二步,在三个视图中找直角;第三步,判断直角位置,并向上(或向下)作垂线,找到顶点,连线即可.一个几何体的三视图如图所示,图中直角三角形的直角边长均为1,则该几何体的体积为( ) A.16 B .26 C.36D .12【解析】 几何体还原说明:①画出正方体,俯视图中实线可以看作正方体的上底面及底面对角线.②俯视图是正方形,有四个直角,主视图和左视图中分别有一个直角.主视图和左视图中的直角对应上底面左边外侧顶点(图中D 点上方顶点),将该顶点下拉至D 点,连接DA ,DB ,DC 即可.该几何体即图中棱长为1的正方体中的四面体ABCD ,其体积为13×12×1×1×1=16.故选A. 【答案】 A如图是一个四面体的三视图,三个三角形均是腰长为2的等腰直角三角形,还原其直观图.【解】 第一步,根据题意,画正方体,在正方体内画出俯视图,如图①.第二步,找直角,在俯视图、主视图和左视图中都有直角.第三步,将俯视图的直角顶点向上拉起,与三视图中的高一致,连线即可.所求几何体为三棱锥ABCD,如图②.[基础题组练]1.如图所示是水平放置的三角形的直观图,点D是△ABC的BC边的中点,AB,BC分别与y′轴,x′轴平行,则在原图中三条线段AB,AD,AC中( )A.最长的是AB,最短的是ACB.最长的是AC,最短的是ABC.最长的是AB,最短的是ADD.最长的是AC,最短的是AD解析:选 B.由条件知,原平面图形中AB⊥BC,从而AB<AD<AC.2.如图所示的几何体由一个圆柱中挖去一个以圆柱的上底面为底面,下底面圆心为顶点的圆锥而得,现用一个竖直的平面去截这个几何体,则截面图形可能是( ) A.①② B.②③ C.③④D.①⑤解析:选D.圆锥的轴截面为等腰三角形,此时①符合条件;当截面不过旋转轴时,圆锥的轴截面为双曲线的一支,此时⑤符合条件;故截面图形可能是①⑤.3.(2020·陕西彬州质检)一个几何体的三视图如图所示,其中主视图中△ABC 是边长为1的等边三角形,左视图为正六边形,那么该几何体的左视图的面积为( ) A.38 B .34 C .1 D .32 解析:选A.由三视图可知该几何体为正六棱锥,其直观图如图所示.该正六棱锥的底面正六边形的边长为12,侧棱长为1,高为32.左视图的底面边长为正六边形的高,为32,则该几何体的左视图的面积为12×32×32=38,故选A. 4.(2020·江西省名校学术联盟质检)如图所示,边长为1的正方形网格中粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体所有棱长组成的集合为( )A .{1,5}B .{1,6}C .{1,2,5}D .{1,2,22,6}解析:选B.如图所示,该几何体是四棱柱,底面是边长为1的正方形,侧棱长为6,故选B.5.(一题多解)(2020·河南非凡联盟4月联考)某组合体的主视图和左视图如图(1)所示,它的俯视图的直观图是图(2)中粗线所表示的平面图形,其中四边形O ′A ′B ′C ′为平行四边形,D ′为C ′B ′的中点,则图(2)中平行四边形O′A′B′C′的面积为( )A.12 B.3 2 C.6 2 D.6解析:选B.法一:由题图易知,该几何体为一个四棱锥(高为23,底面是长为4,宽为3的矩形)与一个半圆柱(底面圆半径为2,高为3)的组合体,所以其俯视图的外侧边沿线组成一个长为4,宽为3的矩形,其面积为12,由斜二测知识可知四边形O′A′B′C′的面积为4×32sin 45°=3 2.法二:由斜二测画法可先还原出俯视图的外轮廓是长为4,宽为3的矩形,其面积为4×3=12,结合直观图面积是原图形面积的24,即可得结果.6. 某多面体的三视图如图所示,其中主视图和左视图都由正方形和等腰直角三角形组成,正方形的边长为2,俯视图为等腰直角三角形.该多面体的各个面中有若干个是梯形,这些梯形的面积之和为________.解析:由三视图可知该多面体是一个组合体,下面是一个底面是等腰直角三角形的直三棱柱,上面是一个底面是等腰直角三角形的三棱锥,等腰直角三角形的腰长为2,直三棱柱的高为2,三棱锥的高为2,易知该多面体有2个面是梯形,这些梯形的面积之和为(2+4)×22×2=12.答案:127.一个圆台上、下底面的半径分别为3 cm和8 cm,若两底面圆心的连线长为12 cm,则这个圆台的母线长为______cm.解析:如图,过点A作AC⊥OB,交OB于点C.在Rt△ABC中,AC=12(cm),BC=8-3=5(cm).所以AB=122+52=13(cm).答案:138.已知正四棱锥VABCD中,底面面积为16,一条侧棱的长为211,则该棱锥的高为________.解析:如图,取正方形ABCD的中心O,连接VO,AO,则VO就是正四棱锥VABCD的高.因为底面面积为16,所以AO=2 2.因为一条侧棱长为211,所以VO=VA2AO2=44-8=6.所以正四棱锥VABCD的高为6.答案:69.如图所示的三个图中,上面是一个长方体截去一个角所得多面体的直观图,它的主视图和左视图如图所示(单位:cm).(1)在主视图下面,按照画三视图的要求画出该多面体的俯视图;(2)按照给出的尺寸,求该多面体的体积.解:(1)如图.(2)所求多面体的体积V =V 长方体-V 正三棱锥=4×4×6-13×(12×2×2)×2=2843(cm 3). 10.已知正三棱锥V ABC 的主视图和俯视图如图所示.(1)画出该三棱锥的直观图和左视图;(2)求出左视图的面积.解:(1)如图.(2)左视图中VA =42-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫23×32×232=12=2 3. 则S △VBC =12×23×23=6. [综合题组练]1.(2020·河南开封一模)如图,在一个正方体内放入两个半径不相等的球O 1,O 2,这两个球外切,且球O 1与正方体共顶点A 的三个面相切,球O 2与正方体共顶点B 1的三个面相切,则两球在正方体的面AA 1C 1C 上的正投影是( )解析:选B.由题意可以判断出两球在正方体的面AA 1C 1C 上的正投影与正方形相切,排除C ,D.由于两球不等,把其中一个球扩大为与正方体相切,则另一个球被挡住一部分,所以排除A.B 正确.2.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的左视图中的虚线部分是( )A.圆弧B.抛物线的一部分C.椭圆的一部分D.双曲线的一部分解析:选D.根据几何体的三视图可得,左视图中的虚线部分是由平行于旋转轴的平面截圆锥所得,故左视图中的虚线部分是双曲线的一部分,故选D.3.如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,点P是线段A1C1上的动点,则三棱锥PBCD的俯视图与主视图面积之比的最大值为( )A.1 B.2C. 3 D.2解析:选D.主视图,底面B,C,D三点,其中D与C重合,随着点P的变化,其主视图均是三角形且点P在主视图中的位置在边B1C1上移动,由此可知,设正方体的棱长为a,则S主视图=12×a2;设A1C1的中点为O,随着点P的移动,在俯视图中,易知当点P在OC1上移动时,S俯视图就是底面三角形BCD的面积,当点P在OA1上移动时,点P越靠近A1,俯视图的面积越大,当到达A1的位置时,俯视图为正方形,此时俯视图的面积最大,S俯视图=a2,所以S俯视图S主视图的最大值为a212a2=2,故选D.4.(2020·河北衡水二模)某几何体的三视图如图所示,三视图中的点P ,Q 分别对应原几何体中的点A ,B ,在此几何体中从点A 经过一条侧棱上点R 到达点B 的最短路径的长度为( )A .aB .2a C.52a D .3a解析:选D.由几何体的三视图可知,该几何体为棱长为a 的正四面体(如图1),将侧面三角形CDB 绕CD 翻折到与面ACD 在同一平面内(如图2),连接AB 与CD 交于一点R ,该点即为使路径最短的侧棱上的点R ,且最短路径为AB 长,在△ACB 中,由余弦定理易知AB =a 2+a 2-2a ·a ·cos 120°=3a .故选D.5.已知正方体ABCD A 1B 1C 1D 1的体积为1,点M 在线段BC 上(点M 异于B ,C 两点),点N 为线段CC 1的中点,若平面AMN 截正方体ABCD A 1B 1C 1D 1所得的截面为四边形,则线段BM 的取值范围为( )A.⎝⎛⎦⎥⎥⎤0,13 B .⎝ ⎛⎦⎥⎥⎤0,12 C.⎣⎢⎢⎡⎭⎪⎪⎫12,1 D .⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤12,23 解析:选B.由题意,正方体ABCD A 1B 1C 1D 1的棱长为1,如图所示,当点M为线段BC的中点时,截面为四边形AMND1,当0<BM≤12时,截面为四边形,当BM>12时,截面为五边形,故选B.6.已知直三棱柱ABCA1B1C1的侧棱长为6,且底面是边长为2的正三角形,用一平面截此棱柱,与侧棱AA1,BB1,CC1分别交于三点M,N,Q,若△MNQ为直角三角形,则该直角三角形斜边长的最小值为( )A.2 2 B.3C.2 3 D.4解析:选C.如图,不妨设N在B处,AM=h,CQ=m,则MB2=h2+4,BQ2=m2+4,MQ2=(h-m)2+4,由MB2=BQ2+MQ2,得m2-hm+2=0.Δ=h2-8≥0即h2≥8,该直角三角形斜边MB=4+h2≥2 3.故选C.7.某几何体的主视图和左视图如图(1),它的俯视图的直观图是矩形O1A1B1C1,如图(2),其中O1A1=6,O1C1=2,则该几何体的侧面积为________.解析:由题图(2)及斜二测画法可知原俯视图为如图所示的平行四边形OABC,设CB与y轴的交点为D,则易知CD=2,OD=2×22=42,所以CO=CD2+OD2=6=OA,所以俯视图是以6为边长的菱形,由三视图知几何体为一个直四棱柱,其高为4,所以该几何体的侧面积为4×6×4=96.答案:968.(2019·高考全国卷Ⅱ)中国有悠久的金石文化,印信是金石文化的代表之一,印信的形状多为长方体、正方体或圆柱体,但南北朝时期的官员独孤信的印信形状是“半正多面体”(图1).半正多面体是由两种或两种以上的正多边形围成的多面体.半正多面体体现了数学的对称美.图2是一个棱数为48的半正多面体,它的所有顶点都在同一个正方体的表面上,且此正方体的棱长为1,则该半正多面体共有________个面,其棱长为________.解析:依题意知,题中的半正多面体的上、下、左、右、前、后6个面都在正方体的表面上,且该半正多面体的表面由18个正方形,8个正三角形组成,因此题中的半正多面体共有26个面.注意到该半正多面体的俯视图的轮廓是一个正八边形,设题中的半正多面体的棱长为x,则22x+x+22x=1,解得x=2-1,故题中的半正多面体的棱长为2-1.答案:26 2-1。
平面解析几何[2017高考导航]知识点直线的方程两直线的位置关系考纲下载知识点圆的方程直线、圆的位置关系考纲下载了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知知识点双曲线道它的简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率、渐近线).了解抛物线的定义、几何图形和标准方程,知抛物线道其简单的几何性质(范围、对称性、顶点、离心率)•圆锥曲线的理解数形结合的思想,了解圆锥曲线的简单应简单应用用.第1讲直线的倾斜角与斜率、直线的方程教材回顾▼夯实基础课本温故追根求源1.直线的倾斜角⑴定义:兀轴正向与直线向上方向之间所成的角叫做这条直线的倾斜角.当直线与兀轴平行或重合时,规定它的倾斜角为__________⑵倾斜角的范围为[0,兀)2.直线的斜率(1)定义:_条直线的倾斜角a的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,即k=tan S倾斜角是90°的直线没有斜率.(2)过两点的直线的斜率公式经过两点刃),P2(X2,力)(兀1工兀2)的直线的斜率公式为X2— Xj Xj—X23.直线方程1・辨明四个易误点(1)求直线方程时要注意判断直线斜率是否存在;每条直线都有倾斜角,但不一定每条直线都存在斜率.(2)根据斜率求倾斜角,要注意倾斜角的范围.(3)直线的截距式中易忽视截距均不为0这一条件,当截距为0时可用点斜式.(4)由一般式Ax+Bj+C=O确定斜率k时易忽视判断B是4 否为0,当B=0时,疋不存在;当BH0时,k=-~.2.求直线方程的一般方法(1)直接法:根据已知条件,选择适当的直线方程形式,直接写出直线方程,选择时,应注意各种形式的方程的适用范围, 必要时要分类讨论.(2)待定系数法,具体步骤为:①设所求直线方程的某种形式;②由条件建立所求参数的方程(组);③解这个方程(组)求出参数;④把参数的值代入所设直线方程.双基自测F3则直线1-已知直线Z经过点卩(一2, 5),且斜率为-iZ的方程为(A )A.3x+4y-14=0B.3x-4y+14=0C.4x+3j-14=0D.4x-3j+14=03解析:y—5=—才(兀+2),艮卩3x+ 4y—14= 0.3 Tl2,经过两点A(4, 2j+l), B(2, —3)的直线的倾斜角为,则 y=( B)A. -1 D. 2解析:tan 苧=业呈严=字=卄2,因此y+2=一1,J=—3-B. -3C. 03.(2016•烟台模拟)如果AC<0, BC<0,那么直线Ax+By + C=0不通过(C )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限解析:由题意知直线的斜率氐=_容<0,直线在y轴上的截c距^=-->0,故选C.15[0° , 45° ]U[135° , 180° )例JI (1)直线 2xcos a —y — 3= 0( a G斜角的变化范围是(B )esi兀 A.— L6■兀C.—— L4兀3 -兀~2 ■ "JT-6 ' 3 ._兀兀_L4, 3」 ~ JI ■ 2 n3(2)过原点引直线木使/与连接4(1, 1)和B(l, —1)两点间 的线段相交,则直线/斜率的范围为m ,倾斜角的范围为名师导悟以例说法考点一直线的倾斜角与斜率Be[解析]⑴直线2xcos a —j —3=0的斜率k=2cos Q •由于 "JI JI2 V3]•设直线的倾斜角为伏则有tan ^e[l ,V3].由于〃丘[0,⑵如图所示,直线/的斜率k^[-l 9 1]. 倾斜角 «e[0° , 45° ]U[135° ,180° ).,因此吃=2cos a G [1,,—,所以~^cosJI ),所以〃丘4’ 3,即倾斜角的变化范围trJT JIa(1)求倾斜角的取值范围的一般步骤①求出斜率A:=tan a的取值范围.②利用三角函数的单调性,借助图象,确定倾斜角。
课时作业1.给出下列命题:①各侧面都是全等四边形的棱柱一定是正棱柱;②对角面是全等矩形的六面体一定是长方体;③长方体一定是正四棱柱.其中正确的命题个数是( )A.0 B.1C.2 D.3答案A解析①底面是菱形的直平行六面体,满足条件但不是正棱柱;②底面是等腰梯形的直棱柱,满足条件但不是长方体;③显然错误.2.(2019·河北唐山五校联考)如图是一个空间几何体的正视图和俯视图,则它的侧视图为()答案A解析由正视图和俯视图可知,该几何体是由一个圆柱挖去一个圆锥构成的,结合正视图的宽及俯视图的直径可知侧视图应为A,故选A。
3.如图,直观图所表示的平面图形是( )A.正三角形B.锐角三角形C.钝角三角形D.直角三角形答案D解析由直观图中,A′C′∥y′轴,B′C′∥x′轴,还原后如图AC∥y轴,BC∥x轴.所以△ABC是直角三角形.故选D.4.(2019·宁德质检)如图是正方体截去阴影部分所得的几何体,则该几何体的侧视图是()答案C解析该几何体的侧视图是从左边向右边看.故选C.5.如图所示,从三棱台A′B′C′-ABC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.三棱台答案B解析剩余部分是四棱锥A′-BB′C′C,选B。
6.(2019·湖南长沙模拟)如图是一个正方体,A,B,C为三个顶点,D是棱的中点,则三棱锥A-BCD的正视图、俯视图是(注:选项中的上图为正视图,下图为俯视图)( )答案A解析正视图和俯视图中棱AD和BD均看不见,为虚线,故选A.7.某几何体的正视图和侧视图完全相同,均如图所示,则该几何体的俯视图一定不可能是()答案D解析几何体的正视图和侧视图完全相同,则该几何体从正面看和从侧面看的长度相等,只有等边三角形不可能.故选D。
8.(2019·临沂模拟)如图甲,将一个正三棱柱ABC-DEF截去一个三棱锥A-BCD,得到几何体BCDEF,如图乙,则该几何体的正(主)视图是( )答案C解析由于三棱柱为正三棱柱,故侧面ADEB⊥底面DEF,△DEF是等边三角形,所以CD在面ABED上的投影为AB的中点与D 的连线,CD的投影与底面DEF不垂直.故选C.9.(2019·河北石家庄质检)一个三棱锥的正视图和俯视图如图所示,则该三棱锥的侧视图可能为()答案D解析由图可知,该几何体为如图所示的三棱锥,其中平面ACD⊥平面BCD。