高一数学必修(二)知识梳理与解题方法分析
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数学必修(二)知识梳理与解题方法分析 第一章 《空间几何体》 一、本章总知识结构
二、各节内容分析 1.1空间几何体的结构 1.本节知识结构
2、教学重点和难点 重点:让学生感受大量空间实物及模型,概括出柱、锥、台、球的结构特征。 难点:柱、锥、台、球的结构特征的概括。 1.2空间几何体三视图和直观图 1、本节知识结构
2、教学重点和难点 重点:画出简单几何体的三视图,用斜二测法画空间几何体的直观图。 难点:识别三视图所表示的空间几何体。 1.3 空间几何体的表面积与体积 1、本节知识结构
2、教学重点和难点 重点:了解球、柱体、锥体、台体的表面积和体积的计算公式。 难点:球体积和的表面积的推导。 三、高考考点解析 本部分内容在高考中主要考查以下两个方面的内容: 1.多面体的体积(表面积)问题; 2.点到平面的距离(多面体的一个顶点到多面体一个面的距离)问题—“等体积代换法”。 (一)多面体的体积(表面积)问题 1.【06上海·理】 在四棱锥P-ABCD中,底面是边长为2的菱形,∠DAB=60,对角线AC与BD相交于点O,PO⊥平面ABCD,PB与平面ABCD所成的角为60. (1)求四棱锥P-ABCD的体积; 【解】(1)在四棱锥P-ABCD中,由PO⊥平面ABCD,得 ∠PBO是PB与平面ABCD所成的角,∠PBO=60°. 在Rt△AOB中BO=ABsin30°=1,由PO⊥BO,
于是,PO=BOtg60°=3,
而底面菱形的面积为23. ∴四棱锥P-ABCD的体积V=31×23×3=2. 2.【06上海·文】 在直三棱柱111ABCABC中,90,1ABCABBC. (2)若1AC与平面ABC所成角为45,求三棱锥1AABC的体积。 【解】 (2)∵AA1⊥平面ABC, ∠ACA1是A1C与平面ABC所成的角,∠ACA1=45°.
∵∠ABC=90°,AB=BC=1,AC=2 ∴AA1=2。
∴三棱锥A1-ABC的体积V=31S△ABC×AA1=26。 3.【06四川·理】 如图,长方体ABCD-1111DCBA中,E、P分别是BC、11AD的中点,M、N分别是AE、1CD的中点,1AD=AA,aAB=2,a (Ⅲ)求三棱锥P-DEN的体积。 【解】
(Ⅲ)111124NEPECDPSSBCCD矩形 22215444aaaa
作1DQCD,交1CD于Q,由11AD面11CDDC得11ACDQ ∴DQ面11BCDA
∴在1RtCDD中,112255CDDDaaDQaCDa
∴13PDENDENPNEPVVSDQ2152345aa316a。 (二)点到平面的距离问题—“等体积代换法”。 1.【06福建·理】 如图,四面体ABCD中,O、E分别是BD、BC的中点, 2,2.CACBCDBDABAD (III)求点E到平面ACD的距离。 【解】 (III) 设点E到平面ACD的距离为.h
EACDACDEVV,
∴ 11.33ACDCDEhSAOS 在ACD中,2,2,CACDAD 2212722().222ACDS
而21331,2,242CDEAOS 31.212.772CDEACDAOShS
点E到平面ACD的距离为21.7
2.【06湖北·文】 如图,已知正三棱柱111
ABCABC
的侧棱长和底面边长为1,M是底面BC边上的中点,N
CADBOE是侧棱1CC上的点,且12CNCN=。 (Ⅱ)求点1B到平面AMN的距离。 【解】(Ⅱ)过1B在面11BCCB内作直线 1BHMN,H为垂足。又AM平面11BCCB,所以AM1BH。于是1BH平面AMN,
故1BH即为1B到平面AMN的距离。在11RBHM中,1BH=
1BM1
51sin1125BMH。故点1B到平面AMN的距离
为1。 3.【06湖南·理】 如图4, 已知两个正四棱锥
ABCDQABCDP与的高分别为1和2, 4AB。
(III)求点P到平面QAD的距离。 【解】(Ⅲ)由(Ⅰ)知,AD⊥平面PQM,所以平面QAD⊥平面PQM 。 过点P作PH⊥QM于H,则PH⊥QAD,所以PH的长为点P到平面QAD的距离。
连结OM。因为OM=12AB=2=OQ,所以∠MQP=45°。
又PQ=PO+QO=3,于是PH=PQsin45°=322。 即点P到平面QAD的距离是322。 4.【06江西·文】 如图,已知三棱锥OABC的侧棱OAOBOC、、两两垂直,且OA=1,OB=OC=2,E是OC的中点。 (1)求O点到面ABC的距离;
【解】(1)取BC的中点D,连AD、OD。
D 图4C
BA
Q
PA
B C
A1 V B1 C1
OBOC,则ODBCADBC、, ∴BC⊥面OAD。过O点作OH⊥AD于H, 则OH⊥面ABC,OH的长就是所要求的距离。
22BC,222ODOCCD。
OAOBOAOC,, ∴OA面OBC,则OAOD。
223ADOAOD,在直角三角形OAD中,有2633OAODOHAD。
(另解:由112363OABCABCVSOHOAOBOC知:63OH) 5.【06山东·理】 如图,已知平面111ABC平行于三棱锥VABC的底面ABC,等边△1ABC
所在的平面与底面ABC垂直,且∠ACB=90°,设
2,ACaBCa (Ⅱ)求点A到平面VBC的距离; 【解】(Ⅱ)解法1:过A作1ADBC于D,
∵△1ABC为正三角形, ∴D为1BC的中点. ∵BC⊥平面1ABC ∴BCAD, 又1BCBCC, ∴AD⊥平面VBC, ∴线段AD的长即为点A到平面VBC的距离.
在正△1ABC中,332322ADACaa.
∴点A到平面VBC的距离为3a. 解法2:取AC中点O连结1BO,则1BO⊥平面ABC,且1BO=3a. 由(Ⅰ)知1BCBC,设A到平面VBC的距离为x, 11BABCABBCVV, 即1111113232BCACBOBCBCx,解得3xa. 即A到平面VBC的距离为3a. 所以,A到平面VBC的距离为3a. 第二章 《点、直线、平面之间的位置关系》 一、本章的知识结构
二、各节内容分析 2.1空间中点、直线、平面之间的位置关系 1、本节知识结构
2、教学重点和难点 重点:空间直线、平面的位置关系。 难点:三种语言(文字语言、图形语言、符号语言)的转换。 3.内容归纳总结 (1)四个公理 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。 符号语言:,,,AlBlABl且。 公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。 三个推论:① ② ③ 它给出了确定一个平面的依据。 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(两个平面的交线)。
符号语言:,,PPlPl且。 公理4:(平行线的传递性)平行与同一直线的两条直线互相平行。 符号语言://,////alblab且。 (2)空间中直线与直线之间的位置关系 1.概念 异面直线及夹角:把不在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线。 已知两条异面直线,ab,经过空间任意一点O作直线//,//aabb,我们把a与b
所成的角(或直角)叫异面直线,ab所成的夹角。(易知:夹角范围090) 定理:空间中如果一个角的两边分别与另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等或互补。(注意:会画两个角互补的图形)
2.位置关系:相交直线:_______________________________;共面直线平行直线:_______________________________;异面直线:_________________________________________. (3)空间中直线与平面之间的位置关系 直线与平面的位置关系有三种:1.23//llAl直线在平面内:.直线与平面相交:直线在平面外.直线与平面平行: (4)空间中平面与平面之间的位置关系 平面与平面之间的位置关系有两种:1.//2.l两个平面平行:两个平面相交: 2.2 直线、平面平行的判定及其性质 1、本节知识结构
2、教学重点和难点 重点:通过直观感知、操作确认,归纳出判断定理和性质 。 难点:性质定理的证明。 3.内容归纳总结 (1)四个定理 定理 定理内容 符号表示 分析解决问题的常用方法
直线与平面 平行的判定 平面外的一条直线与平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行。
,,////ababa且
在已知平面内“找出”一条直线与已知直线平行就可以判定直线与平面平行。即将“空间问题”转化为“平面问题”
平面与平面 平行的判定 一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行。
,,,//,////ababPab
判定的关键:在一个已知平面内“找出”两条相交直线与另一平面平行。即将“面面平行问题”转化为“线面平行问题”
直线与平面 平行的性质
一条直线与一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行。 //,,//aabab
平面与平面 平行的性质 如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线平行。
//,,//abab
(2)定理之间的关系及其转化