立体几何题型归类情况总结
立体几何题型归类总结
立体几何专题复习1.棱柱——有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的几何体叫做棱柱。
①⎧⎪⎧−−−−−→⎨⎪−−−−−→⎨⎪⎪⎩⎩底面是正多形棱垂直于底面斜棱柱棱柱正棱柱直棱柱其他棱柱底面为正方形2. 棱锥棱锥——有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体叫做棱锥。
★正棱锥——如果有一个棱锥的底面是正多边形,并且顶点在底面的射影是底面的中心,这样的棱锥叫做正棱锥。
3.球球的性质:①球心与截面圆心的连线垂直于截面;★②r =d 、球的半径为R 、截面的半径为r )★球与多面体的组合体:球与正四面体,球与长方体,球与正方体等的内接与外切.注:球的有关问题转化为圆的问题解决. 球面积、体积公式:2344,3S R V R ππ==球球(其中R 为球的半径)俯视图11_________________.第1题2.若某空间几何体的三视图如图2所示,则该几何体的体积是________________.第2题 第3题3.一个几何体的三视图如图3所示,则这个几何体的体积为 .侧(左)视图 正(主)视图4.若某几何体的三视图(单位:cm )如图4所示,则此几何体的体积是 .第4题 第5题5.如图5是一个几何体的三视图,若它的体积是 a .6.已知某个几何体的三视图如图6,根据图中标出的尺寸(单位:cm ),可得这个几何体的体积是 .7.若某几何体的三视图(单位:cm )如图所示,则此几何体的体积是 3cm 8.设某几何体的三视图如图8(尺寸的长度单位为m ),则该几何体的体积为_________m 3。
3俯视图正视图侧视图俯视图俯视图正(主)视图侧(左)视图第7题 第8题9.一个空间几何体的主视图和左视图都是边长为1的正方形,俯视图是一个圆,那么这个几何体的侧面积为_________________.图910.一个三棱柱的底面是正三角形,侧棱垂直于底面,它的三视图及其尺寸如图10所示(单位cm ),则该三棱柱的表面积为_____________.图1011.如图11所示,一个空间几何体的主视图和左视图都是边长为1的正方形,俯视图是一个直径为1的圆,那么这个几何体的全面积为_____________.图图11 图12 图1312. 如图12,一个空间几何体的主视图和左视图都是边长为1的正三角形,俯视图是一个圆,那么几何体的侧面积为_____________.13.已知某几何体的俯视图是如图13所示的边长为2的正方形,主视图与左视图是边长为2的正三角形,则其表面积是_____________.14.如果一个几何体的三视图如图14所示(单位长度: cm ), 则此几何体的表面积是_____________.图14正视图俯视图15.一个棱锥的三视图如图,则该棱锥的全面积(单位:2cm )_____________.正视图 左视图 俯视图1. 正方体1111ABCD-A B C D ,1AA =2,E 为棱1CC 的中点. (Ⅰ) 求证:11B D AE ⊥; (Ⅱ) 求证://AC 平面1B DE ; (Ⅲ)求三棱锥A-BDE 的体积.2. 已知正方体1111ABCD A B C D -,O 是底ABCD 对角线的交点.求证:(1) C 1O ∥面11AB D ;(2)1AC ⊥面11AB D .3.如图,PA ⊥矩形ABCD 所在平面,M 、N 分别是AB 和PC 的中点.AD 11A E CD 1ODBA C 1B 1A 1C(Ⅰ)求证:MN ∥平面PAD ; (Ⅱ)求证:MN CD ⊥;(Ⅲ)若45PDA ∠=,求证:MN ⊥平面PCD .4. 如图(1),ABCD 为非直角梯形,点E ,F 分别为上下底AB ,CD 上的动点,且EF CD ⊥。
高三高考数学总复习《立体几何》题型归纳与汇总
(3)当 PA// 平面 BDE 时, PA 平面 PAC ,且平面 PAC 平面 BDE DE ,可得 PA//DE .由 D 是 AC 边的中 点知, E 为 PC 边的中点.故而 ED 1 PA 1, ED∥PA ,因为 PA 平面 ABC ,所以 ED 平面 BDC .
2
由 AB BC 2 ,AB BC ,D 为 AC 边中点知,BD CD 2. 又 BD AC ,有 BD DC ,即 BDC 90.
3 【解析】(1)∵ PA PD, N 为 AD 的中点,∴ PN AD, ∵底面 ABCD为菱形, BAD 60 ,∴ BN AD, ∵ PN BN N ,∴ AD 平面 PNB . (2)∵ PN PD AD 2 , ∴ PN NB 3 , ∵平面 PAD 平面 ABCD,平面 PAD 平面 ABCD AD , PN AD, ∴ PN 平面 ABCD, ∴ PN NB ,
【易错点】 外接球球心位置不好找 【思维点拨】 应用补形法找外接球球心的位置
题型四 立体几何的计算
例 1 如图,已知三棱锥的底面是直角三角形,直角 边边长分别为 3 和 4 ,过直角顶点的侧棱长为 4 ,且 垂直于底面,该三棱锥的主视图是 ( )
【答案】 B 【解析】显然由空间直角坐标系可知,该几何体在 xoy 面内的点保持不动,在 y 轴上的点在 xoy 面内的射影为坐标原 点,所以该几何体的主视图就是其在面 xoy 面的表面图形,即主视图应为高为 4 ,底面边长为 3 的直角三角形.故选 B.
以 PA BD . (2)因为 AB BC , AB BC , D 为线段 AC 的中点,所以在等腰 Rt△ABC 中, BD AC .又 由(1)可知, PA BD,PA AC A,所以 BD 平面 PAC .由 E 为线段 PC 上一点,则 DE 平面 PAC ,
四类立体几何题型-新高考数学大题秒杀技巧(解析版)
四类立体几何题型-高考数学大题秒杀技巧立体几何问题一般分为四类:类型1:线面平行问题类型2:线面垂直问题类型3:点面距离问题类型4:线面及面面夹角问题下面给大家对每一个类型进行秒杀处理.技巧:法向量的求算待定系数法:步骤如下:①设出平面的法向量为n =x ,y ,z .②找出(求出)平面内的两个不共线的向量a =a 1,b 1,c 1 ,b =a 2,b 2,c 2 .③根据法向量的定义建立关于x ,y ,z 的方程组n ⋅a =0n ⋅b =0④解方程组,取其中的一个解,即得法向量.注意:在利用上述步骤求解平面的法向量时,方程组n ⋅a =0n ⋅b =0有无数多个解,只需给x ,y ,z 中的一个变量赋于一个值,即可确定平面的一个法向量;赋的值不同,所求平面的法向量就不同,但它们是共线向量.秒杀:口诀:求谁不看谁,积差很崩溃(求外用外减,求内用内减)向量a =x 1,y 1,z 1 ,b =x 2,y 2,z 2 是平面α内的两个不共线向量,则向量n =y 1z 2−y 2z 1,x 2z 1−x 1z 2,x 1y 2−x 2y 1 是平面α的一个法向量.特别注意:空间点不容易表示出来时直接设空间点的坐标,然后利用距离列三个方程求解.类型1:线面平行问题方法一:中位线型:如图⑴,在底面为平行四边形的四棱锥P -ABCD 中,点E 是PD 的中点.求证:PB ⎳平面AEC .分析:方法二:构造平行四边形如图⑵, 平行四边形ABCD 和梯形BEFC 所在平面相交,BE ⎳CF ,求证:AE ⎳平面DCF .分析:过点E作EG⎳AD交FC于G,DG就是平面AEGD与平面DCF的交线,那么只要证明AE⎳DG即可。
方法三:作辅助面使两个平面是平行如图⑶,在四棱锥O-ABCD中,底面ABCD为菱形,M为OA的中点,N为BC的中点,证明:直线MN‖平面OCD分析::取OB中点E,连接ME,NE,只需证平面MEN∥平面OCD。
立体几何题型与方法总结
立体几何题型与方法总结1.平面平面的基本性质:掌握三个公理及推论,会说明共点、共线、共面问题。
(1).证明点共线的问题,一般转化为证明这些点是某两个平面的公共点(依据:由点在线上,线在面内 ,推出点在面内), 这样可根据公理2证明这些点都在这两个平面的公共直线上。
(2).证明共点问题,一般是先证明两条直线交于一点,再证明这点在第三条直线上,而这一点是两个平面的公共点,这第三条直线是这两个平面的交线。
(3).证共面问题一般先根据一部分条件确定一个平面,然后再证明其余的也在这个平面内,或者用同一法证明两平面重合 2. 空间直线.(1). 空间直线位置关系三种:相交、平行、异面. 相交直线:共面有且仅有一个公共点;平行直线:共面没有公共点;异面直线:不同在任一平面内,无公共点[注]:①两条异面直线在同一平面内射影一定是相交的两条直线.(×)(也可能两条直线平行,也可能是点和直线等)②直线在平面外,指的位置关系是平行或相交③若直线a 、b 异面,a 平行于平面α,b 与α的关系是相交、平行、在平面α内. ④两条平行线在同一平面内的射影图形是一条直线或两条平行线或两点.⑤在平面内射影是直线的图形一定是直线.(×)(射影不一定只有直线,也可以是其他图形) ⑥在同一平面内的射影长相等,则斜线长相等.(×)(并非是从平面外一点..向这个平面所引的垂线段和斜线段)⑦b a ,是夹在两平行平面间的线段,若b a =,则b a ,的位置关系为相交或平行或异面.⑧异面直线判定定理:过平面外一点与平面内一点的直线和平面内不经过该点的直线是异面直线.(不在任何一个平面内的两条直线)(2). 平行公理:平行于同一条直线的两条直线互相平行. 等角定理:如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行并且方向相同,那么这两个角相等(如右图). (直线与直线所成角]90,0[︒︒∈θ)(向量与向量所成角])180,0[ ∈θ推论:如果两条相交直线和另两条相交直线分别平行,那么这两组直线所成锐角(或直角)相等.(3). 两异面直线的距离:公垂线段的长度.空间两条直线垂直的情况:相交(共面)垂直和异面垂直.[注]:21,l l 是异面直线,则过21,l l 外一点P ,过点P 且与21,l l 都平行平面有一个或没有,但与21,l l距离相等的点在同一平面内. (1L 或2L 在这个做出的平面内不能叫1L 与2L 平行的平面) 3. 直线与平面平行、直线与平面垂直.(1). 空间直线与平面位置分三种:相交、平行、在平面内.(2). 直线与平面平行判定定理:如果平面外一条直线和这个平面内一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行.(“线线平行⇒线面平行”)[注]:①直线a 与平面α内一条直线平行,则a ∥α. (×)(平面外一条直线) ②直线a 与平面α内一条直线相交,则a 与平面α相交. (×)(平面外一条直线)③若直线a 与平面α平行,则α内必存在无数条直线与a 平行. (√)(不是任意一条直线,可利用平行的传递性证之)④两条平行线中一条平行于一个平面,那么另一条也平行于这个平面. (×)(可能在此平面内) ⑤平行于同一个平面的两直线平行.(×)(两直线可能相交或者异面) ⑥直线l 与平面α、β所成角相等,则α∥β.(×)(α、β可能相交)(3). 直线和平面平行性质定理:如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线和交线平行.(“线面平行⇒线线平行”)(4). 直线与平面垂直是指直线与平面任何一条直线垂直,过一点有且只有一条直线和一个平面垂直,过一点有且只有一个平面和一条直线垂直.● 若PA ⊥α,a ⊥AO ,得a ⊥PO (三垂线定理), ● 三垂线定理的逆定理亦成立.直线与平面垂直的判定定理一:如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这两条直线垂直于这个平面.(“线线垂直⇒线面垂直”)直线与平面垂直的判定定理二:如果平行线中一条直线垂直于一个平面,那么另一条也垂直于这个平面.性质:如果两条直线同垂直于一个平面,那么这两条直线平行.(5).a.垂线段和斜线段长定理:从平面外一点..向这个平面所引的垂线段和斜线段中,①射影相等的两条斜线段相等,射影较长的斜线段较长;②相等的斜线段的射影相等,较长的斜线段射影较长;③垂线段比任何一条斜线段短.[注]:垂线在平面的射影为一个点. [一条直线在平面内的射影是一条直线.(×)]b.射影定理推论:如果一个角所在平面外一点到角的两边的距离相等,那么这点在平面内的射影在这个角的平分线上。
高考理科立体几何大题常考题型
高考理科立体几何大题常考题型
高考理科立体几何大题常考题型包括以下几个方面:
1. 空间位置关系的证明:这类问题主要涉及线线、线面、面面的平行和垂直关系的证明。
解决这类问题需要熟练掌握相关的判定定理和性质定理,并能够灵活运用。
2. 空间角的计算:这类问题主要涉及异面直线所成的角、直线与平面所成的角、二面角的计算等。
解决这类问题需要熟练掌握相关的计算公式,并能够准确建立空间直角坐标系。
3. 空间几何体的体积和表面积计算:这类问题主要涉及圆锥、圆柱、棱锥、棱柱等基本几何体的体积和表面积的计算,以及一些组合体的体积和表面积的计算。
解决这类问题需要熟练掌握相关的计算公式,并能够根据题目要求选择合适的计算方法。
4. 投影与直观图:这类问题主要涉及根据几何体的直观图求其三视图,以及根据三视图还原几何体的直观图。
解决这类问题需要熟练掌握三视图的形成原理,并能够准确判断出几何体的各个面在三视图中的投影。
综上所述,高考理科立体几何大题常考题型多样,需要考生具备扎实的数学基础和灵活的解题能力。
建议考生在复习时注重对基础知识的理解和掌握,多做练习题,培养自己的空间想象能力和逻辑思维能力。
立体几何解答题最全归纳总结
立体几何解答题最全归纳总结【题型归纳目录】题型一:非常规空间几何体为载体题型二:立体几何存在性问题题型三:立体几何折叠问题题型四:立体几何作图问题题型五:立体几何建系繁琐问题题型六:两角相等(构造全等)的立体几何问题题型七:利用传统方法找几何关系建系题型八:空间中的点不好求题型九:创新定义【典例例题】题型一:非常规空间几何体为载体例1.如图,P为圆锥的顶点,O为圆锥底面的圆心,圆锥的底面直径AB=4,母线PH=22,M是PB的中点,四边形OBCH为正方形.(1)设平面POH∩平面PBC=l,证明:l∥BC;(2)设D为OH的中点,N是线段CD上的一个点,当MN与平面PAB所成角最大时,求MN的长.例2.如图所示,圆锥的底面半径为4,侧面积为162π,线段AB为圆锥底面⊙O的直径,C在线段AB上,且BC=3CA,点D是以BC为直径的圆上一动点;(1)当CD=CO时,证明:平面PAD⊥平面POD(2)当三棱锥P-BCD的体积最大时,求二面角B-PD-A的余弦值.例3.如图,圆锥PO 的母线长为6,△ABC 是⊙O 的内接三角形,平面PAC ⊥平面PBC .BC =23,∠ABC =60°.(1)证明:PA ⊥PC ;(2)设点Q 满足OQ =λOP ,其中λ∈0,1 ,且二面角O -QB -C 的大小为60°,求λ的值.例4.如图,D 为圆锥的顶点,O 为圆锥底面的圆心,AB 为底面直径,C 为底面圆周上一点,DA =AC =BC =2,四边形DOAE 为矩形,点F 在BC 上,且DF ⎳平面EAC .(1)请判断点F 的位置并说明理由;(2)平面DFO 将多面体DBCAE 分成两部分,求体积较大部分几何体的体积.例5.如图,在直角△POA 中,PO ⊥OA ,PO =2OA ,将△POA 绕边PO 旋转到△POB 的位置,使∠AOB =90°,得到圆锥的一部分,点C 为AB的中点.(1)求证:PC ⊥AB ;(2)设直线PC 与平面PAB 所成的角为φ,求sin φ..例6.如图,四边形ABCD 为圆柱O 1O 2的轴截面,EF 是该圆柱的一条母线,EF =2EA ,G 是AD 的中点.(1)证明:AF ⊥平面EBG ;(2)若BE =3EA ,求二面角E -BG -A 的正弦值.例7.例7.如图,几何体是圆柱的一部分,它是由矩形ABCD (及其内部)以AB 边所在直线为旋转轴旋转120°得到的,G 是DF的中点.(1)设P 是CE 上的一点,且AP ⊥BE ,求证BP ⊥BE ;(2)当AB =3,AD =2时,求二面角E -AG -C 的大小.例8.如图,四边形ABCD 是一个半圆柱的轴截面,E ,F 分别是弧DC ,AB 上的一点,EF ∥AD ,点H 为线段AD 的中点,且AB =AD =4,∠FAB =30°,点G 为线段CE 上一动点.(1)试确定点G 的位置,使DG ⎳平面CFH ,并给予证明;(2)求二面角C -HF -E 的大小.例9.坐落于武汉市江汉区的汉口东正教堂是中国南方唯一的拜占庭式建筑,象征着中西文化的有机融合.拜占庭建筑创造了将穹顶支承于独立方柱上的结构方法和与之相呼应的集中式建筑形制,其主体部分由一圆柱与其上方一半球所构成,如图所示.其中O 是下底面圆心,A ,B ,C 是⊙O 上三点,A 1,B 1,C 1是上底面对应的三点.且A ,O ,C 共线,AC ⊥OB ,C 1E =EC ,B 1F =13FB ,AE 与OF 所成角的余弦值为36565.(1)若E 到平面A 1BC 的距离为233,求⊙O 的半径.(2)在(1)的条件下,已知P 为半球面上的动点,且AP =210,求P 点轨迹在球面上围成的面积.例10.如图,ABCD 为圆柱OO 的轴截面,EF 是圆柱上异于AD ,BC 的母线.(1)证明:BE ⊥平面DEF ;(2)若AB =BC =6,当三棱锥B -DEF 的体积最大时,求二面角B -DF -E 的正弦值.例11.如图,O1,O分别是圆台上、下底的圆心,AB为圆O的直径,以OB为直径在底面内作圆E,C为圆O的直径AB所对弧的中点,连接BC交圆E于点D,AA1,BB1,CC1为圆台的母线,AB=2A1B1=8.(1)证明;C1D⎳平面OBB1O1;(2)若二面角C1-BC-O为π3,求O1D与平面AC1D所成角的正弦值.例12.某市在滨海文化中心有滨海科技馆,其建筑有鲜明的后工业风格,如图所示,截取其中一部分抽象出长方体和圆台组合,如图所示,长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=4,AD=AA1=2,圆台下底圆心O为AB的中点,直径为2,圆与直线AB交于E,F,圆台上底的圆心O1在A1B1上,直径为1.(1)求A1C与平面A1ED所成角的正弦值;(2)圆台上底圆周上是否存在一点P使得FP⊥AC1,若存在,求点P到直线A1B1的距离,若不存在则说明理由.题型二:立体几何存在性问题例13.如图,三棱锥P-ABC中,PA⊥平面ABC,PA=1,AB=1,AC=2,∠BAC=60°.(1)求三棱锥A-PBC的体积;(2)在线段PC上是否存在一点M,使得BM⊥AC?若存在,求MCPM的值,若不存在,请说明理由.例14.已知四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形,且AD=2AB,△PAD是正三角形,CD⊥平面PAD,E、F、G、O分别是PC、PD、BC、AD的中点.(1)求平面EFG与平面ABCD所成的锐二面角的大小;(2)线段PA上是否存在点M,使得直线GM与平面EFG所成角的大小为π6,若存在,求出PMPA的值;若不存在,说明理由.例15.已知三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ACB=90°,A1B⊥AC1,AC=AA1=4,BC=2.(1)求证:平面A1ACC1⊥平面ABC;(2)若∠A1AC=60°,在线段AC上是否存在一点P,使二面角B-A1P-C的平面角的余弦值为34若存在,确定点P的位置;若不存在,说明理由.例16.如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AD⎳BC,AD⊥CD,且AD=CD,BC=2CD,PA=2AD.(1)证明:AB⊥PC;(2)在线段PD上是否存在一点M,使得二面角M-AC-D的余弦值为1717,若存在,求BM与PC所成角的余弦值;若不存在,请说明理由.例17.如图,△ABC是边长为6的正三角形,点E,F,N分别在边AB,AC,BC上,且AE=AF=BN=4,M 为BC边的中点,AM交EF于点O,沿EF将三角形AEF折到DEF的位置,使DM=15.(1)证明:平面DEF⊥平面BEFC;(2)试探究在线段DM上是否存在点P,使二面角P-EN-B的大小为60°?若存在,求出DPPM的值;若不存在,请说明理由.例18.图1是直角梯形ABCD ,AB ⎳CD ,∠D =90∘,AB =2,DC =3,AD =3,CE =2ED ,以BE 为折痕将△BCE 折起,使点C 到达C 1的位置,且AC 1=6,如图2.(1)求证:平面BC 1E ⊥平面ABED ;(2)在棱DC 1上是否存在点P ,使得C 1到平面PBE 的距离为62?若存在,求出二面角P -BE -A 的大小;若不存在,说明理由.例19.如图所示,在四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,侧棱A 1A ⊥底面ABCD ,AB ⊥AC ,AB =1,AC =AA 1=2,AD =CD =5,E 为棱AA 1上的点,且AE =12.(1)求证:BE ⊥平面ACB 1;(2)求二面角D 1-AC -B 1的余弦值;(3)在棱A 1B 1上是否存在点F ,使得直线DF ∥平面ACB 1?若存在,求A 1F 的长;若不存在,请说明理由.例20.如图,在五面体ABCDE中,已知AC⊥BD,AC⊥BC,ED⎳AC,且AC=BC=2ED=2,DC=DB =3.(1)求证:平面ABE⊥与平面ABC;(2)线段BC上是否存在一点F,使得平面AEF与平面ABE夹角余弦值的绝对值等于54343,若存在,求BFBC的值;若不存在,说明理由.题型三:立体几何折叠问题例21.如图1,在边上为4的菱形ABCD中,∠DAB=60°,点M,N分别是边BC,CD的中点,AC∩BD=O1,AC∩MN=G.沿MN将△CMN翻折到△PMN的位置,连接PA,PB,PD,得到如图2所示的五棱锥P -ABMND.(1)在翻折过程中是否总有平面PBD⊥平面PAG?证明你的结论;(2)当四棱锥P-MNDB体积最大时,求直线PB和平面MNDB所成角的正弦值;(3)在(2)的条件下,在线段PA上是否存在一点Q,使得二面角Q-MN-P余弦值的绝对值为1010若存在,试确定点Q的位置;若不存在,请说明理由.例22.如图,在等腰直角三角形PAD中,∠A=90°,AD=8,AB=3,B、C分别是PA、PD上的点,且AD⎳BC,M、N分别为BP、CD的中点,现将△BCP沿BC折起,得到四棱锥P-ABCD,连接MN.(1)证明:MN⎳平面PAD;(2)在翻折的过程中,当PA=4时,求二面角B-PC-D的余弦值.例23.如图1,在平面四边形PDCB中,PD∥BC,BA⊥PD,PA=AB=BC=2,AD=1.将△PAB沿BA 翻折到△SAB的位置,使得平面SAB⊥平面ABCD,如图2所示.(1)设平面SDC与平面SAB的交线为l,求证:BC⊥l;(2)点Q在线段SC上(点Q不与端点重合),平面QBD与平面BCD夹角的余弦值为66,求线段BQ的长.例24.如图,在平面五边形PABCD 中,△PAD 为正三角形,AD ∥BC ,∠DAB =90°且AD =AB =2BC =2.将△PAD 沿AD 翻折成如图所示的四棱锥P -ABCD ,使得PC =7.F ,Q 分别为AB ,CE 的中点.(1)求证:FQ ∥平面PAD ;(2)若DE PE=12,求平面EFC 与平面PAD 夹角的余弦值.例25.如图,在平行四边形ABCD 中,AB =3,AD =2,∠A =60°,E ,F 分别为线段AB ,CD 上的点,且BE =2AE ,DF =FC ,现将△ADE 沿DE 翻折至△A 1DE 的位置,连接A 1B ,A 1C .(1)若点G 为线段A 1B 上一点,且A 1G =3GB ,求证:FG ⎳平面A 1DE ;(2)当三棱锥C -A 1DE 的体积达到最大时,求二面角B -A 1C -D 的正弦值.例26.如图1,四边形ABCD是边长为2的正方形,四边形ABEF是等腰梯形,AB=BE=12EF,现将正方形ABCD沿AB翻折,使CD与C D 重合,得到如图2所示的几何体,其中D E=4.(1)证明:AF⊥平面AD E;(2)求二面角D -AE-C 的余弦值.例27.如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB=BC=2,AD=4,现将△ABC所在平面沿对角线AC翻折,使点B翻折至点E,且成直二面角E-AC-D.(1)证明:平面EDC⊥平面EAC;(2)若直线DE与平面EAC所成角的余弦值为12,求二面角D-EA-C的余弦值.例28.如图1,在△ABC 中,∠ACB =90°,DE 是△ABC 的中位线,沿DE 将△ADE 进行翻折,使得△ACE 是等边三角形(如图2),记AB 的中点为F .(1)证明:DF ⊥平面ABC .(2)若AE =2,二面角D -AC -E 为π6,求直线AB 与平面ACD 所成角的正弦值.题型四:立体几何作图问题例29.已知四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为正方形,O 为其中心,点E 为侧棱PD 的中点.(1)作出过O 、P 两点且与AE 平行的四棱锥截面(在答题卡上作出该截面与四棱锥表面的交线,并写出简要作图过程);记该截面与棱CD 的交点为M ,求出比值DM MC (直接写出答案);(2)若四棱锥的侧棱与底面边长均相等,求AE 与平面PBC 所成角的正弦值.例30..如图,已知底面为平行四边形的四棱锥P-ABCD中,平面MNGH与直线PB和直线AC平行,点E为PD的中点,点F在CD上,且DF:FC=1:2.(1)求证:四边形MNGH是平行四边形;(2)求作过EF作四棱锥P-ABCD的截面,使PB与截面平行(写出作图过程,不要求证明).截面的定义:用一个平面去截一个几何体,平面与几何体的表面的交线围成的平面图形.例31.如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为棱B1C1的中点,F,G分别是棱CC1,BC上的动点(不与顶点重合).(1)作出平面A1DG与平面CBB1C1的交线(要求写出作图过程),并证明:若平面A1DG⎳平面D1EF,则EF⎳A1D;(2)若G为棱BC的中点,是否存在F,使平面D1EF⊥平面DGF,若存在,求出CF的所有可能值;若不存在,请说明理由.例32.如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为棱B1C1的中点,F,G分别是棱CC1,BC上的动点(不与顶点重合).(1)作出平面A1DG与平面CBB1C1的交线(要求写出作图过程),并证明:若平面A1DG⎳平面D1EF,则EF⎳A1D;(2)若F,G均为其所在棱的中点,求点G到平面D1EF的距离.例33.如图多面体ABCDEF中,面FAB⊥面ABCD,△FAB为等边三角形,四边形ABCD为正方形,EF⎳BC,且EF=32BC=3,H,G分别为CE,CD的中点.(1)求二面角C-FH-G的余弦值;(2)作平面FHG与平面ABCD的交线,记该交线与直线AB交点为P,写出APAB的值(不需要说明理由,保留作图痕迹).例34.如图,已知多面体EABCDF的底面ABCD是边长为2的正方形,EA⊥底面ABCD,FD⎳EA,且FD =12EA=1.(1)求多面体EABCDF的体积;(2)记线段BC的中点为K,在平面ABCD内过点K作一条直线与平面ECF平行,要求保留作图痕迹,但不要求证明.例35.四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为2的菱形,∠DAB=2π3.AC∩BD=O,且PO⊥平面ABCD,PO=3,点F,G分别是线段PB.PD上的中点,E在PA上.且PA=3PE.(Ⅰ)求证:BD⎳平面EFG;(Ⅱ)求直线AB与平面EFG的成角的正弦值;(Ⅲ)请画出平面EFG与四棱锥的表面的交线,并写出作图的步骤.题型五:立体几何建系繁琐问题例36.如图,已知三棱柱ABC-A1B1C1的底面是正三角形,侧面BB1C1C是矩形,M,N分别为BC,B1C1的中点,P为AM上一点.过B1C1和P的平面交AB于E,交AC于F.(1)证明:AA1⎳MN,且平面A1AMN⊥平面EB1C1F;(2)设O为△A1B1C1的中心.若AO⎳平面EB1C1F,且AO=AB,求直线B1E与平面A1AMN所成角的正弦值.例37.如图,在锥体P-ABCD中,ABCD是边长为1的菱形,且∠DAB=60°,PA=PD=2,PB=2,E,F 分别是BC,PC的中点(1)证明:AD⊥平面DEF(2)求二面角P-AD-B的余弦值.例38.如图,AEC 是半径为a 的半圆,AC 为直径,点E 为AC的中点,点B 和点C 为线段AD 的三等分点,平面AEC 外一点F 满足FB =FD =5a ,EF =6a .(1)证明:EB ⊥FD ;(2)已知点Q ,R 为线段FE ,FB 上的点,FQ =23FE ,FR =23FB ,求平面BED 与平面RQD 所成二面角的正弦值.例39.《九章算术》是中国古代的一部数学专著,是《算经十书》中最重要的一部,成于公元一世纪左右.它是一本综合性的历史著作,是当时世界上最简练有效的应用数学,它的出现标志着中国古代数学形成了完整的体系.《九章算术》中将由四个直角三角形组成的四面体称为“鳖臑”,已知在三棱锥P -ABC 中,PA ⊥平面ABC .(1)从三棱锥P -ABC 中选择合适的两条棱填空: BC ⊥ ,则三棱锥P -ABC 为“鳖臑”;(2)如图,已知AD ⊥PB ,垂足为D ,AE ⊥PC ,垂足为E ,∠ABC =90°.(ⅰ)证明:平面ADE ⊥平面PAC ;(ⅱ)设平面ADE 与平面ABC 的交线为l ,若PA =23,AC =2,求二面角E -l -C 的大小.例40.已知四面体ABCD,AD=CD,∠ADB=∠CDB=120°,且平面ABD⊥平面BCD.(Ⅰ)求证:BD⊥AC;(Ⅱ)求直线CA与平面ABD所成角的大小.例41.已知四面体ABCD,∠ADB=∠CDB=120°,且平面ABD⊥平面BCD.(Ⅰ)若AD=CD,求证:BD⊥AC;(Ⅱ)求二面角B-CD-A的正切值.题型六:两角相等(构造全等)的立体几何问题例42.如图,在三棱锥A-BCD中,ΔABC是等边三角形,∠BAD=∠BCD=90°,点P是AC的中点,连接BP,DP(1)证明:平面ACD⊥平面BDP;(2)若BD=6,cos∠BPD=-33,求三棱锥A-BCD的体积.例43.如图,在三棱锥A-BCD中,ΔABC是等边三角形,∠BAD=∠BCD=90°,点P是AC的中点,连接BP,DP.(1)证明:平面ACD⊥平面BDP;(2)若BD=6,且二面角A-BD-C为120°,求直线AD与平面BCD所成角的正弦值.例44.如图,四棱锥F-ABCD中,底面ABCD为边长是2的正方形,E,G分别是CD、AF的中点,AF=4,∠FAE=∠BAE,且二面角F-AE-B的大小为90°.(1)求证:AE⊥BG;(2)求二面角B-AF-E的余弦值.例45.如图,四棱锥E-ABCD中,四边形ABCD是边长为2的菱形,∠DAE=∠BAE=45°,∠DAB=60°.(Ⅰ)证明:平面ADE⊥平面ABE;(Ⅱ)当直线DE与平面ABE所成的角为30°时,求平面DCE与平面ABE所成锐二面角的余弦值.例46.如图,在四面体ABCD中,已知∠ABD=∠CBD=60°,AB=BC=2,(1)求证:AC⊥BD;(2)若平面ABD⊥平面CBD,且BD=52,求二面角C-AD-B的余弦值.题型七:利用传统方法找几何关系建系例47.如图:长为3的线段PQ与边长为2的正方形ABCD垂直相交于其中心O(PO>OQ).(1)若二面角P-AB-Q的正切值为-3,试确定O在线段PQ的位置;(2)在(1)的前提下,以P,A,B,C,D,Q为顶点的几何体PABCDQ是否存在内切球?若存在,试确定其内切球心的具体位置;若不存在,请说明理由.例48.在四棱锥P-ABCD中,E为棱AD的中点,PE⊥平面ABCD,AD⎳BC,∠ADC=90°,ED=BC= 2,EB=3,F为棱PC的中点.(Ⅰ)求证:PA⎳平面BEF;(Ⅱ)若二面角F-BE-C为60°,求直线PB与平面ABCD所成角的正切值.例49.三棱柱ABC-A1B1C1中,AB⊥AC,AB=AC=2,侧面BCC1B1为矩形,∠A1AB=2π3,二面角A-BC-A1的正切值为12.(Ⅰ)求侧棱AA1的长;(Ⅱ)侧棱CC1上是否存在点D,使得直线AD与平面A1BC所成角的正切值为63,若存在,判断点的位置并证明;若不存在,说明理由.例50.如图,在四棱锥P-ABCD中,底面四边形ABCD内接于圆O,AC是圆O的一条直径,PA⊥平面ABCD,PA=AC=2,E是PC的中点,∠DAC=∠AOB(1)求证:BE⎳平面PAD;(2)若二面角P-CD-A的正切值为2,求直线PB与平面PCD所成角的正弦值.例51.如图所示,PA⊥平面ABCD,ΔCAB为等边三角形,PA=AB,AC⊥CD,M为AC中点.(Ⅰ)证明:BM⎳平面PCD;(Ⅱ)若PD与平面PAC所成角的正切值为62,求二面角C-PD-M的正切值.题型八:空间中的点不好求例52.如图,直线AQ⊥平面α,直线AQ⊥平行四边形ABCD,四棱锥P-ABCD的顶点P在平面α上,AB =7,AD=3,AD⊥DB,AC∩BD=O,OP⎳AQ,AQ=2,M,N分别是AQ与CD的中点.(1)求证:MN⎳平面QBC;(2)求二面角M-CB-Q的余弦值.例53.如图,四棱锥S-ABCD中,AB⎳CD,BC⊥CD,侧面SAB为等边三角形.AB=BC=2,CD=SD=1.(1)证明:SD⊥平面SAB(2)求AB与平面SBC所成角的正弦值.例54.如图,四棱锥S-ABCD中,底面ABCD为矩形,SD⊥底面ABCD,AD=2,DC=SD=2,点M在侧棱SC上,∠ABM=60°.(Ⅰ)证明:M是侧棱SC的中点;(Ⅱ)求二面角S-AM-B的余弦值.例55.如图,在四棱锥P-ABCD中,侧面PAD⊥底面ABCD,底面ABCD为直角梯形,其中AB⎳CD,∠CDA=90°,CD=2AB=2,AD=3,PA=5,PD=22,点E在棱AD上且AE=1,点F为棱PD的中点.在棱AD上且AE=1,点F位棱PD的中点.(1)证明:平面BEF⊥平面PEC;(2)求二面角A-BF-C的余弦值的大小.例56.如图,在四棱锥A-BCFE中,四边形EFCB为梯形,EF⎳BC,且EF=34BC,ΔABC是边长为2的正三角形,顶点F在AC上的射影为点G,且FG=3,CF=212,BF=52.(1)证明:平面F GB⊥平面ABC;(2)求二面角E-AB-F的余弦值.例57.三棱柱ABC-A1B1C1的底面ABC是等边三角形,BC的中点为O,A1O⊥底面ABC,AA1与底面ABC所成的角为π3,点D在棱AA1上,且AD=32,AB=2.(1)求证:OD⊥平面BB1C1C;(2)求二面角B-B1C-A1的平面角的余弦值.例58.如图,将矩形ABCD沿AE折成二面角D1-AE-B,其中E为CD的中点,已知AB+2,BC=1.BD1 =CD1,F1为D1B的中点.(1)求证:CF⎳平面AD1E;(2)求AF与平面BD1E所成角的正弦值.题型九:创新定义例59.蜂房是自然界最神奇的“建筑”之一,如图1所示.蜂房结构是由正六棱柱截去三个相等的三棱锥H-ABC,J-CDE,K-EFA,再分别以AC,CE,EA为轴将△ACH,△CEJ,△EAK分别向上翻转180°,使H,J,K三点重合为点S所围成的曲顶多面体(下底面开口),如图2所示.蜂房曲顶空间的弯曲度可用曲率来刻画,定义其度量值等于蜂房顶端三个菱形的各个顶点的曲率之和,而每一顶点的曲率规定等于2π减去蜂房多面体在该点的各个面角之和(多面体的面角是多面体的面的内角,用弧度制表示).例如:正四面体在每个顶点有3个面角,每个面角是π3,所以正四面体在各顶点的曲率为2π-3×π3=π.(1)求蜂房曲顶空间的弯曲度;(2)若正六棱柱底面边长为1,侧棱长为2,设BH=x(i)用x表示蜂房(图2右侧多面体)的表面积S(x);(ii)当蜂房表面积最小时,求其顶点S的曲率的余弦值.例60.类比于二维平面中的余弦定理,有三维空间中的三面角余弦定理;如图1,由射线PA,PB,PC构成的三面角P-ABC,∠APC=α,∠BPC=β,∠APB=γ,二面角A-PC-B的大小为θ,则cosγ=cosαcosβ+sinαsinβcosθ.时,证明以上三面角余弦定理;(1)当α、β∈0,π2(2)如图2,四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,平面AA1C1C⊥平面ABCD,∠A1AC=60°,∠BAC=45°,①求∠A1AB的余弦值;②在直线CC1上是否存在点P,使BP⎳平面DA1C1?若存在,求出点P的位置;若不存在,说明理由.例61.(1)如图,对于任一给定的四面体A1A2A3A4,找出依次排列的四个相互平行的平面α1,α2,α3,α4,使得A i ∈αi i=1,2,3,4,且其中每相邻两个平面间的距离都相等;(2)给定依次排列的四个相互平行的平面α1,α2,α3,α4,其中每相邻两个平面间的距离为1,若一个正四面体A1A2A3A4的四个顶点满足:A i∈αi i=1,2,3,4,求该正四面体A1A2A3A4的体积.例62.已知a =(x 1,y 1,z 1),b =(x 2,y 2,z 2),c =(x 3,y 3,z 3),定义一种运算:(a ×b )⋅c =x 1y 2z 3+x 2y 3z 1+x 3y 1z 2-x 1y 3z 2-x 2y 1z 3-x 3y 2z 1,已知四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是一个平行四边形,AB =(2,-1,4),AD =(4,2,0),AP =(-1,2,1)(1)试计算(AB ×AD )⋅AP 的绝对值的值,并求证PA ⊥面ABCD ;(2)求四棱锥P -ABCD 的体积,说明(AB ×AD )⋅AP 的绝对值的值与四棱锥P -ABCD 体积的关系,并由此猜想向量这一运算(AB ×AD )⋅AP 的绝对值的几何意义.。
四类立体几何题型-新高考数学大题秒杀技巧(学生版)
四类立体几何题型-高考数学大题秒杀技巧立体几何问题一般分为四类:类型1:线面平行问题类型2:线面垂直问题类型3:点面距离问题类型4:线面及面面夹角问题下面给大家对每一个类型进行秒杀处理.技巧:法向量的求算待定系数法:步骤如下:①设出平面的法向量为n =x ,y ,z .②找出(求出)平面内的两个不共线的向量a =a 1,b 1,c 1 ,b =a 2,b 2,c 2 .③根据法向量的定义建立关于x ,y ,z 的方程组n ⋅a =0n ⋅b =0④解方程组,取其中的一个解,即得法向量.注意:在利用上述步骤求解平面的法向量时,方程组n ⋅a =0n ⋅b =0有无数多个解,只需给x ,y ,z 中的一个变量赋于一个值,即可确定平面的一个法向量;赋的值不同,所求平面的法向量就不同,但它们是共线向量.秒杀:口诀:求谁不看谁,积差很崩溃(求外用外减,求内用内减)向量a =x 1,y 1,z 1 ,b =x 2,y 2,z 2 是平面α内的两个不共线向量,则向量n =y 1z 2−y 2z 1,x 2z 1−x 1z 2,x 1y 2−x 2y 1 是平面α的一个法向量.特别注意:空间点不容易表示出来时直接设空间点的坐标,然后利用距离列三个方程求解.类型1:线面平行问题方法一:中位线型:如图⑴,在底面为平行四边形的四棱锥P -ABCD 中,点E 是PD 的中点.求证:PB ⎳平面AEC .分析:方法二:构造平行四边形如图⑵, 平行四边形ABCD 和梯形BEFC 所在平面相交,BE ⎳CF ,求证:AE ⎳平面DCF .分析:过点E作EG⎳AD交FC于G,DG就是平面AEGD与平面DCF的交线,那么只要证明AE⎳DG即可。
方法三:作辅助面使两个平面是平行如图⑶,在四棱锥O-ABCD中,底面ABCD为菱形,M为OA的中点,N为BC的中点,证明:直线MN‖平面OCD分析::取OB中点E,连接ME,NE,只需证平面MEN∥平面OCD。
立体几何归类总结
立体几何归类总结一、异面直线所成的角:平移线段法是求异面直线所成角的常用方法,其基本思路是通过平移直线,把异面直线的问题化归为共面直线问题来解决,具体步骤如下:(1)平移:平移异面直线中的一条或两条,作出异面直线所成的角; (2)认定:证明作出的角就是所求异面直线所成的角; (3)计算:求该角的值,常利用解三角形;(4)取舍:由异面直线所成的角的取值范围是0,2π⎛⎤⎥⎝⎦,当所作的角为钝角时,应取它的补角作为两条异面直线所成的角.二、直线和平面所成的角求直线与平面所成的角的一般步骤:(1)利用面面垂直的性质定理,得到线面垂直,进而确定线面角的垂足,明确斜线在平面内的射影,即可确定线面角;(2)在构成线面角的直角三角形中,可利用等体积法求解垂线段的长度h ,从而不必作出线面角,则线面角θ满足sin hl θ=(l 为斜线段长),进而可求得线面角; (3)通过建系,利用坐标系向量求解:直线与平面所成的角(射影角,也是夹角,[0.]2πϑ∈),m n ,是平面法向量sin |cos a |=b θ=,三、二面角的平面角角的棱的垂线,两条垂线确定的平面和二面角的棱垂直,由此可得二面角的平面角.(1)利用面面垂直的性质定理,得到线面垂直,进而确定线面角的垂足,明确斜线在平面内的射影,即可确定线面角;(2)在构成线面角的直角三角形中,可利用等体积法求解垂线段的长度h ,从而不必作出线面角,则线面角θ满足sin hlθ=(l 为斜线段长),进而可求得线面角;(3)建立空间直角坐标系,利用向量法求解,设a 为直线l 的方向向量,n 为平面的法向量,则线面角θ的正弦值为sin cos ,a n θ=<>.【题型一】异面直线所成的角1: 平移直线法(中位线)【例1】如图∶已知A 是BCD △所在平面外一点,AD BC =,E 、F 分别是AB 、CD 的中点,若异面直线AD 与BC 所成角的大小为θ,AD 与EF 所成角的大小为_______________.【例2】如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD ,四边形ABCD 为菱形,60ABC ∠=且PA AB E =,为AP 的中点,则异面直线PC 与DE 所成的角的余弦值为( )A B C D 【例3】空间四边形ABCD 的对角线10AC =,6BD =,M ,N 分别为AB ,CD 的中点,7MN =,则异面直线AC 和BD 所成的角等于( )A .30°B .60°C .90°D .120°【例4】在我国古代数学名著《九章算术》中,将四个面都为直角三角形的四面体称为鳖臑,在鳖臑 ABCD 中,AB ⊥平面BCD ,且AB =BC =CD ,则异面直线AC 与BD 所成角为( )A .30°B .45°C .60°D .90°【题型二】异面直线所成的角2:平行四边形、梯形等【例1】已知六棱锥P ﹣ABCDEF 的底面是正六边形,PA ⊥平面ABC ,PA =2AB ,则异面直线CD 与PB 所成的角的余弦值为( )A B C D【例2】已知圆柱的母线长为2ABCD 为其轴截面,若点E 为上底面圆弧AB 的中点,则异面直线DE 与AB 所成的角为( )A .4πB .6πC .512πD .3π【例3】如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E ,F ,G ,H 分别为1AA ,AB ,1BB ,11B C 的中点,则异面直线EF 与GH 所成的角等于( )A .45︒B .60︒C .90︒D .120︒【例4】正方体1111ABCD A B C D -中,已知E 为1CC 的中点,那么异面直线1BC 与AE 所成的角等于( ) A .30 B .45︒ C .60︒ D .90︒【题型三】异面直线所成的角3:垂直【例1】如图,在三棱柱111ABC A B C -中,CA CB =,1AB AA =,1π3BAA ∠=,那么异面直线AB 与1A C 所成的角为A .6πB .π4C .π3D .π2【例2】在如图所示的正方体中,M ,N 分别为棱BC 和DD 1的中点,则异面直线AN 和B 1M 所成的角为( )A .30°B .45°C .90°D .60°【例3】菱形ABCD 的对角线AC 、BD 的交点为O ,P 是菱形所在平面外一点,PO ⊥平面ABCD ,则异面直线AC 与PD 所成角大小为______.【例4】若异面直线a ,b 所成的角为3π,且直线c a ⊥,则异面直线b ,c 所成角的范围是______.【题型四】 异面直线所成角的范围与最值(难点)【例1】如图,点M N 、分别是正四面体ABCD 棱AB CD 、上的点,设BM x =,直线MN 与直线BC 所成的角为θ,则( )A .当2ND CN =时,θ随着x 的增大而增大B .当2ND CN =时,θ随着x 的增大而减小C .当2CN ND =时,θ随着x 的增大而减小 D .当2CN ND =时,θ随着x 的增大而增大【例2】已知菱形ABCD ,60DAB ∠=︒,E 为边AB 上的点(不包括A B ,),将ABD △沿对角线BD 翻折,在翻折过程中,记直线BD 与CE 所成角的最小值为α,最大值为β( ) A .αβ,均与E 位置有关B .α与E 位置有关,β与E 位置无关C .α与E 位置无关,β与E 位置有关D .αβ,均与E 位置无关【例3】在正方体1111ABCD A B C D -中,已知,,E F G 分别为111,,CD D D A B 的中点,P 为平面11CDD C 内任一点,设异面直线GF 与PE 所成的角为α,则cos α的最大值为( )A .13BCD .1【例4】已知圆柱12O O 的底面半径和母线长均为1,A ,B 分别为圆2O 、圆1O 上的点,若2AB =,则异面直线1O B ,2O A 所成的角为( )A .6π B .3πC .23π D .56π【题型五】 异面直线所成角:综合【例1】在正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,过点C 做直线l ,使得直线l 与直线BA 1和B 1D 1所成的角均为70,则这样的直线l ( )A .不存在B .2条C .4条D .无数条【例2】在正方体1111ABCD A B C D -的所有面对角线中,所在直线与直线1A B 互为异面直线且所成角为60︒的面对角线的条数为( ) A .2 B .4 C .6 D .8【例3】1111ABCD A B C D -是棱长为1的正方体,一个质点从A 出发沿正方体的面对角线运动,每走完一条面对角线称“走完一段”,质点的运动规则如下:运动第i 段与第2i +所在直线必须是异面直线(其中i 是正整数).问质点走完的第2021段与第1段所在的直线所成的角是( )A .0°B .30°C .60°D .90°【例4】已知异面直线a 、b 所成角为80︒,P 为空间一定点,则过P 点且与a 、b 所成角都是50︒的直线有且仅有( )条. A .2 B .3 C .4D .6【题型六】 直线和平面所成的角1:垂线法【例1】在空间,若60AOB AOC ∠=∠=︒,90BOC ∠=°,直线OA 与平面OBC 所成的角为θ,则cos θ=( )A B C .12D .13【例2】正四面体ABCD 中,直线AB 与平面BCD 所成的角的正弦值是( )A B .14C D【例3】如图,已知正方体1111ABCD A B C D -,直线1A B 与平面11A B CD 所成的角为( )A .30B .45︒C .60︒D .90︒【例4】已知正四棱柱1111ABCD A B C D -,设直线1AB 与平面11ACC A 所成的角为α,直线1CD 与直线11A C 所成的角为β,则( ) A .2βα= B .2αβ=C .αβ=D .2παβ+=【题型七】直线和平面所成 的角2:垂面法【例1】如图,在三棱锥P ABC -中,平面PAB ⊥平面,2ABC PA PB AB ===,,AB BC BC ⊥=线PC 与平面ABC 所成的角是( )A .30︒B .45︒C .60︒D .90︒【例2】正三棱柱ABC -A 1B 1C 1的底面边长为2,侧棱长为则直线1B A 与平面11BB C C 所成的角为( )A .3πB .6πC .512πD .4π【例3】如图,在正三棱柱111ABC A B C -中,底面边长为2,侧棱长为3,则直线1BB 与平面11AB C 所成的角为________.【例4】已知四棱锥P ABCD -底面是边长为2的正方形,PA ⊥平面ABCD ,且2PA =,则直线PB 与平面PCD 所成的角大小为__________.【题型八】直线和平面所成 的角3:体积法(距离法)【例1】如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,1AB BC ==,120ABC ∠=︒.M 为11A C 的中点,则直线BM 与平面11ABB A 所成的角为( )A .15°B .30°C .45°D .60°【例2】在正方体''''ABCD A B C D -中,直线'BC 与平面'A BD 所成的角的余弦值等于A B C D【例3】已知长方体1111ABCD A B C D -中,1112AA AB AD ===,,1AA 与平面1A BD 所成的角为______.【例4】直线l 与平面α所成的角为6π,且AB 是直线l 上两点,线段AB 在平面α内的射影长为3,则AB =___________.【题型九】线面角中的范围与最值【例1】在正方体1111ABCD A B C D -中,点O 为线段BD 的中点,设点P 在直线1CC 上,直线OP 与平面1A BD 所成的角为α,则sin α的取值范围是A .⎤⎥⎣⎦B .⎤⎥⎣⎦C .⎣⎦D .⎣⎦【例2】若直线l 与平面α所成的角为3π,直线a 在平面α内,则直线l 与直线a 所成的角的取值范围是( )A .0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .,62ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ C .,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ D .,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦【例3】在正方体1111ABCD A B C D -中,点P 在线段11C D 上,若直线1B P 与平面11BC D 所成的角为θ,则tan θ的取值范围是( )A .⎣⎦B .⎡⎣C .11,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .⎤⎥⎣⎦【例4】直线l 与平面α所成的角为π3,则直线l 与平面α内直线所成角的最小值是________.【题型十】线面角:综合【例1】如图所示,在正方体1AC 中,2AB =,1111AC B D E =,直线AC 与直线DE 所成的角为α,直线DE 与平面11BCC B 所成的角为β,则()cos αβ-=__________.【例2】直线l 与平面α所成的角是45°,若直线l 在α内的射影与α内的直线m 所成的角是45°,则l 与m 所成的角是( ) A .30° B .45°C .60°D .90°【例3】若直线l 与平面α所成的角为3π,直线a 在平面α内,且与直线l 异面,则直线l 与直线a 所成角的取值范围是( )A .0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .,62ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦【例4】如图,在长方体1111ABCD A B C D -中,11AD AA ==,2AB =,点E 在棱AB 上,若直线1DD 与平面1D EC 所成的角为4π,则AE =__________.【题型十一】定义法求二面角的平面角【例1】自二面角内任意一点分别向两个面引垂线,则两垂线所成的角与二面角的平面角的关系是( ) A .相等 B .互补 C .互余 D .相等或互补【例2】如图,菱形ABCD 的边长为60BCD ∠=︒,将BCD △沿对角线BD 折起,使得二面角C BD A '--的平面角的余弦值是13,则C B '与平面ABD 所成角的正弦值是( )A B C D【例3】在三棱锥P -ABC 中,P A =PB =AC =CB =AB =2,PC =3,则二面角P -AB -C 的大小为( ) A .30° B .60° C .90° D .120°【例4】在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是矩形,PA ⊥底面ABCD ,且PA AB =,AD =,则二面角P CD B --的大小为( ) A .30° B .45° C .60°D .75°【题型十二】二面角内的角度【例1】从空间一点P 向二面角l αβ--的两个面α、β分别作垂线PE 、PF ,E ,F 为垂足,若二面角l αβ--的大小为60°,则⊥EPF 的大小为( )A .60°B .120°C .60°或120°D .不确定【例2】如图,在ABC 中,AB AC =,3A π∠=,P 为底边BC 上的动点,BP BC λ=,102λ<<,沿折痕AP把ABC 折成直二面角B AP C '--,则B AC '∠的余弦值的取值范围为( )A .⎛ ⎝⎭B .12⎛ ⎝⎭C .13,24⎛⎫ ⎪⎝⎭D .10,2⎛⎫⎪⎝⎭【例3】如图,圆锥AO 中,B 、C 是圆O 上的不同两点,若30OAB ∠=,且二面角B AO C --所成平面角为60,动点P 在线段AB 上,则CP 与平面AOB 所成角的正切值的最大值为( )A .2 BC D .1【例4】已知E ,F 分别是矩形ABCD 边AD ,BC 的中点,沿EF 将矩形ABCD 翻折成大小为α的二面角.在动点P 从点E 沿线段EF 运动到点F 的过程中,记二面角B AP C --的大小为θ,则( ) A .当90α<︒时,sin θ先增大后减小 B .当90α<︒时,sin θ先减小后增大 C .当90α>时,sin θ先增大后减小 D .当90α>时,sin θ先减小后增大【题型十三】二面角内的距离【例1】如图,在大小为60︒的二面角A EF D --中,四边形ABFE ,四边形CDEF 都是边长为1的正方形,则B ,D 两点间的距离是( )AB .2C .1 D【例2】在三棱锥A -BCD 中,ABC 和BCD △均为边长为2的等边三角形,若AB CD ⊥,则二面角A -BC -D 的余弦值为( )A B C .13D【例3】120°的二面角的棱上有A ,B 两点,直线AC ,BD 分别在这个二面角的两个半平面内,且都垂直于AB .已知2AB =,3AC =,4BD =,则CD 的长为( )A B C D【例4】如下图,面α与面β所成二面角的大小为3π,且A ,B 为其棱上两点.直线AC ,BD 分别在这个二面角的两个半平面中,且都垂直于AB ,已知AB =2AC =,4BD =,则CD =( )AB C D .【题型十四】综合角度:比大小(难点)【例1】在正方体1111ABCD A B C D -中,M 是线段1A C (不含端点)上的点,记直线M B 与直线11A B 成角为α,直线MC 与平面ABC 所成角为β,二面角M BC A --的平面角为γ,则( )A .βγα<<B .αβγ<<C .βαγ<<D .γαβ<<【例2】已知矩形ABCD ,M 是边AD 上一点,沿BM 翻折ABM ,使得平面ABM ⊥平面BCDM ,记二面角A BC D --的大小为α,二面角A DM C --的大小为β,则( )A .αβ<B .αβ>C .2παβ+< D .2παβ+>【例3】四棱锥P ABCD -的各棱长均相等,M 是AB 上的动点(不包括端点),点N 在线段AD 上且满足2AN ND =,分别记二面角P MN C --,P AB C ,P MD C --的平面角为,,αβγ,则( ) A .βαγ>> B .βγα>>C .γβα>>D .γαβ>>【例4】已知等边ABC ,点,E F 分别是边,AB AC 上的动点,且满足EF BC ∥,将AEF 沿着EF 翻折至P 点处,如图所示,记二面角P EF B --的平面角为α,二面角P FC B --的平面角为β,直线PF 与平面EFCB 所成角为γ,则( )A .αβγ≥≥B .αγβ≥≥C .βαγ≥≥D .βγα≥≥1.在长方体1111ABCD A B C D -中,1AB BC ==,1AA =1AD 与1BB 所成角为( )A .6πB .3πC .4πD .2π2.若二面角l αβ--的平面角为θ,异面直线a ,b 满足a α⊂,b β⊂,且a l ⊥,b l ⊥,则异面直线a ,b 所成的角为( ).A .θB .πθ-C .2θπ-D .θ或πθ-3..已知正三棱锥A BCD -中,BC =,E 是CD 的中点,则异面直线BE 与AD 所成角为( ) A .30° B .45° C .60° D .90°4.在直三棱柱111ABC A B C -中,12AB AA ==,1BC =,AB BC ⊥,点D 是侧棱1BB 的中点,则异面直线1C D 与直线1AB 所成的角大小为( )A .6πB .4πC .3πD .2π5.两条异面直线,a b 所成的角为60,在直线,a b 上分别取点,A E 和点,B F ,使AB a ⊥,且AB b ⊥.已知6,8,14AE BF EF ===,则线段AB 的长为( )A .20或12B .12或C .D .206..已知两条异面直线a ,b 所成角为60°,在直线a 上取点C ,E .在直线b 上取点D ,F ,使CD a ⊥,且CD b ⊥.已知1CE DF CD ===,则线段EF 的长为______.7..在正方体1111ABCD A B C D -中,设直线1BD 与直线AD 所成的角为α,直线1BD 与平面11CDD C 所成的角为β,则αβ+=( )A .4πB .3πC .2πD .23π8.如图,正四棱锥P ABCD -的体积为2,底面积为6,E 为侧棱PC 的中点,则直线BE 与平面PAC 所成的角为_______.9.在正方体1111ABCD A B C D -中,若存在平面α,使每条棱所在的直线与平面α所成的角都相等,则各棱所在的直线与此平面所成角的正切值为_______.10.过正方体1111ABCD A B C D -的顶点A 作平面α,使正方形ABCD 、正方形11ABB A 、正方形11ADD A 所在平面与平面α所成的二面角的平面角相等,则这样的平面α可以作( )A .1个B .2个C .3个D .4个11.如图,已知二面角l αβ--平面角的大小为3π,其棱l 上有A 、B 两点,AC 、BD 分别在这个二面角的两个半平面内,且都与AB 垂直.已知1AB =,2==AC BD ,则CD =( )A .5B .13C D11.已知矩形 ABCD ,1AB =,BC =沿对角线AC 将ABC 折起,若二面角B AC D --的余弦值为13-,则B 与D 之间距离为( )A.1 BC D12.已知在正方体1111ABCD A B C D -中,点E 为棱BC 的中点,直线l 在平面1111D C B A 内.若二面角A l E --的平面角为θ,则cos θ的最小值为( )A B .1121 C D .3513.已知在正四棱锥P ABCD -中,2AB =,3PA =,侧棱与底面所成角为α,侧面与底面所成角为β,二面角A PB C --的平面角为θ,则下列说法正确的是( ) A .βαθ<< B .αθβ<< C .2cos cos 0θβ+= D .2cos cos 0θα+=。
高考数学立体几何题型大全总结
高考数学立体几何题型大全总结1. 三角锥的体积公式
体积公式:V=1/3∗S∗h
其中,S为底面积,h为高。
2. 三棱锥的体积公式
体积公式:V=1/3∗S∗h
其中,S为底面积,h为高。
3. 四棱锥的体积公式
体积公式:V=1/3∗S∗h
其中,S为底面积,h为高。
4. 圆锥的体积公式
体积公式:V=1/3∗π∗r2∗h
其中,r为圆锥的半径,h为圆锥的高。
5. 球的体积公式
体积公式:V=4/3∗π∗r3
其中,r为球的半径。
6. 圆柱的体积公式
体积公式:V=π∗r2∗h
其中,r为圆柱的半径,h为圆柱的高。
7. 圆台的体积公式
体积公式:V=1/3∗π∗h∗(r12+r22+r1r2)
其中,r1,r2为底面半径,h为圆台高。
8. 空间向量的共线与垂直判定公式
共线判定公式:
如果两个向量a,b共线,则有a=kb,其中k为一个实数。
垂直判定公式:
如果两个向量a,b垂直,则有a·b=0,其中“·”表示向量的数量积。
9. 空间向量的平面垂直判定公式
若向量a与平面P垂直,则a在平面P上的投影为零向量。
10. 空间向量的平面共面判定公式
若向量a和向量b在同一平面上,则a和b的向量积c在该平面内。
11. 空间中两直线相交的条件
两直线相交的条件是它们至少有一个公共点,并且既不平行也不重合。
高考数学立体几何题型全归纳
高考数学立体几何题型全归纳一、空间几何体的结构特征1. 一个三棱柱的底面是正三角形,侧棱垂直于底面,它的三视图及其尺寸如下(单位cm),则该三棱柱的表面积为()正视图:是一个矩形,长为2,高为√(3);侧视图:是一个矩形,长为2,高为1;俯视图:是一个正三角形,边长为2。
解析:底面正三角形的边长a = 2,底面积S_{底}=(√(3))/(4)a^2=(√(3))/(4)×2^2=√(3)。
侧棱长h = 1,三个侧面的面积S_{侧}=3×2×1 = 6。
所以表面积S=2S_{底}+S_{侧}=2√(3)+6。
2. 若某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则此几何体的体积是()正视图:是一个梯形,上底为1,下底为2,高为2;侧视图:是一个矩形,长为2,宽为1;俯视图:是一个矩形,长为2,宽为1。
解析:该几何体是一个四棱台。
上底面积S_{1}=1×1 = 1,下底面积S_{2}=2×2=4,高h = 2。
根据四棱台体积公式V=(1)/(3)h(S_{1}+S_{2}+√(S_{1)S_{2}})=(1)/(3)×2×(1 + 4+√(1×4))=(14)/(3)二、空间几何体的表面积与体积3. 已知球的直径SC = 4,A,B是该球球面上的两点,AB=√(3),∠ ASC=∠BSC = 30^∘,则棱锥S - ABC的体积为()解析:设球心为O,因为SC是球的直径,∠ ASC=∠ BSC = 30^∘所以SA=SB = 2√(3),AO = BO=√(3)又AB=√(3),所以 AOB是等边三角形,S_{ AOB}=(√(3))/(4)×(√(3))^2=(3√(3))/(4)V_{S - ABC}=V_{S - AOB}+V_{C - AOB}=(1)/(3)× S_{ AOB}×(SO + CO)=(1)/(3)×(3√(3))/(4)×2=√(3)4. 一个正方体被一个平面截去一部分后,剩余部分的三视图如图,则截去部分体积与剩余部分体积的比值为()正视图:是一个正方形,右上角缺了一个等腰直角三角形;侧视图:是一个正方形,右上角缺了一个等腰直角三角形;俯视图:是一个正方形,右上角缺了一个小正方形。
人教版高中数学必修2立体几何题型归类总结资料讲解
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图 14 15.一个棱锥的三视图如图图 9-3-7,则该棱锥的全面积(单位: cm2 )_____________.
正视图
左视图
俯视图 图 15
16.图 16 是一个几何体的三视图,根据图中数据,可得该几何体的表面积是_____________.
D'
C'
A'
C'
A'
B'
O
O
D
C
A
B
A
c
注:球的有关问题转化为圆的问题解决.
球面积、体积公式:
S球
4
R2 ,V球
4 3
R3 (其中
R
为球的半径)
平行垂直基础知识网络★★★
平行与垂直关系可互相转化
平行关系 平面几何知
1. a ,b a // b 2. a ,a // b b
3. a , a //
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另一条与其相交;(2)可将两条一面直线同时平移至某一特殊位置。常用中位线平移法 二 证:证明所找(作)的角就是异面直线所成的角(或其补角)。常需要证明线线平行; 三计算:通过解三角形,求出异面直线所成的角;
2 求直线与平面所成的角 0,90 :关键找“两足”:垂足与斜足
正视图
俯视图
图 10
11. 如图 11 所示,一个空间几何体的主视图和左视图都是边长为 1 的正方形,俯视图是一
个直径为 1 的圆,那么这个几何体的全面积为_____________.
图
图 11
图 12
图 13
立体几何题型归类总结
立体几何题型归类总结立体几何专题复一、知识总结基本图形1.棱柱——有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的几何体叫做棱柱。
①斜棱柱:底面是正多边形棱柱,棱垂直于底面。
②正棱柱:底面是正多边形棱柱,侧棱与底面边长相等。
直棱柱和其他棱柱的底面分别为矩形和平行四边形。
2.棱锥——有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体叫做棱锥。
正棱锥——如果有一个棱锥的底面是正多边形,并且顶点在底面的射影是底面的中心,这样的棱锥叫做正棱锥。
3.球——一个点到空间中所有点的距离相等的集合体叫做球,球面是球的表面。
球的性质:①球心与截面圆心的连线垂直于截面;②半径公式:r = √(R² - d²),其中R为球的半径,d为球心到截面的距离。
球与多面体的组合体:球与正四面体、长方体、正方体等的内接与外切。
球面积、体积公式:S球= 4πR²,V球= (4/3)πR³,其中R为球的半径。
二、典型例题考点一:三视图1.一空间几何体的三视图如图1所示,则该几何体的体积为22.2.若某空间几何体的三视图如图2所示,则该几何体的体积是22.3.一个几何体的三视图如图3所示,则这个几何体的体积为3.4.若某几何体的三视图(单位:cm)如图4所示,则此几何体的体积是。
3.如图5所示,是一个几何体的三视图,已知其体积为33,求a的值。
5.如图6所示,给出了一个几何体的三视图及其尺寸(单位:cm),求该几何体的体积。
7.如图所示,给出了一个几何体的三视图(单位:cm),其体积为38.如果某个几何体的三视图尺寸如图8所示(长度单位为m),则该几何体的体积为多少?9.如果一个空间几何体的主视图和左视图都是边长为1的正方形,俯视图是一个圆,那么该几何体的侧面积为多少?10.如果一个三棱柱的底面是正三角形,侧棱垂直于底面,其三视图及其尺寸如图10所示(单位:cm),则该三棱柱的表面积为多少?11.如图11所示,一个空间几何体的主视图和左视图都是边长为1的正方形,俯视图是一个直径为1的圆,那么该几何体的全面积为多少?12.如图12所示,一个空间几何体的主视图和左视图都是边长为1的正三角形,俯视图是一个圆,那么该几何体的侧面积为多少?13.已知某几何体的俯视图是如图13所示的边长为2的正方形,主视图与左视图是边长为2的正三角形,则该几何体的表面积为多少?14.如果一个几何体的三视图如图14所示(单位长度:cm),则该几何体的表面积为多少?15.如图所示,给出了一个棱锥的三视图,求该棱锥的全面积(单位:cm2)。
立体几何大题题型归纳总结
立体几何大题题型归纳总结立体几何是数学中的一个重要分支,涉及到图形的三维空间形态及其性质。
在学习立体几何时,我们经常会遇到各种不同类型的题目。
为了更好地理解和掌握这些题型,本文将对常见的立体几何大题题型进行归纳总结。
一、平面与立体体积计算平面与立体体积计算是立体几何中最基础的题型之一。
在此类题目中,我们需要计算平面和立体的面积或体积。
1. 长方体和正方体的体积计算以边长分别为a、b、c的长方体和正方体为例,它们的体积计算公式分别为V = a * b * c和V = a³。
2. 圆柱、圆锥和球的体积计算以底面半径为r、高度为h的圆柱、圆锥和球为例,它们的体积计算公式分别为V = πr²h、V = 1/3πr²h和V = 4/3πr³。
3. 平面图形的面积计算在立体几何题目中,有时需要计算平面图形的面积。
例如,计算正方形、长方形、圆形和三角形的面积时,可以使用相应的公式进行计算。
二、棱柱与棱锥的性质和计算棱柱和棱锥是立体几何中常见的两种立体图形。
在解答与棱柱和棱锥相关的题目时,我们需要了解它们的性质和计算方法。
1. 棱柱的性质和计算棱柱由一个多边形的底面和与底面相平行的侧面组成。
在求解棱柱的体积和表面积时,我们需要考虑底面的形状和侧面的高度。
2. 棱锥的性质和计算棱锥由一个多边形的底面和以底面为顶点的侧面组成。
在求解棱锥的体积和表面积时,我们需要考虑底面的形状、侧面的高度以及侧面形成的角度。
三、多面体的性质与计算多面体是指由多个面组成的立体图形,其中最常见的包括五面体、六面体、八面体等。
在解答与多面体相关的题目时,我们需要了解多面体的性质和计算方法。
1. 正多面体的性质和计算正多面体是指所有的面都是相等的正多边形,并且所有的顶点和棱都相等。
在解答正多面体的题目时,我们需要了解其面的个数、形状以及各种性质,如角度和棱长等。
2. 斜面体的性质和计算斜面体是指各个面不都是平行于某个坐标面的情况下的多面体。
立体几何题型总结
立体几何题型总结一、高考考查的公理、性质、判定等:立几中的向量公式:1.二、题目归类与练习:(一) 三视图1. 某几何体的三视图如图所示,则它的体积是A .283π-B .83π-C .82π-D .23π【答案】A2. 右图是长和宽分别相等的两个矩形.给定下列三个命题:①存在三棱柱, 其正(主)视图、俯视图如下图;②存在四棱柱,其正(主)视图、俯 视图如右图;③存在圆柱,其正(主)视图、俯视图如右图.其中真命 题的个数是 A .3 B .2 C .1 D .0 【答案】A3. 如图1-3,某几何体的正视图(主视图)是平行四边形,侧视图(左视图)和俯视图都是矩形,则该几何体的体积为A .63B .93C .123D .183【答案】B(二) 点、线、面的位置判断:1. 命题①空间直线a ,b ,c ,若a∥b,b∥c 则a∥c ②非零向量c 、b 、a ,若a ∥b ,b ∥c 则a ∥c③平面α、β、γ若α⊥β,β⊥γ,则α∥γ ④空间直线a 、b 、c 若有a⊥b,b⊥c,则a∥c⑤直线a 、b 与平面β,若a⊥β,c⊥β,则a∥c 其中所有真命题的序号是( C ) A .①②③ B.①③⑤ C.①②⑤ D.②③⑤ 2. 下列命题中错误的是A .如果平面αβ⊥平面,那么平面α内一定存在直线平行于平面βB .如果平面α不垂直于平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面βC .如果平面αγ⊥平面,平面βγ⊥平面,=l αβ⋂,那么l γ⊥平面D .如果平面αβ⊥平面,那么平面α内所有直线都垂直于平面β 【答案】D3. 已知1a ,2a ,3a 是三个相互平行的平面.平面1a ,2a 之间的距离为1d ,平面2a ,3a 之间的距离为2d .直线l 与1a ,2a ,3a 分别相交于1p ,2p ,3p,那么“12P P =23P P ”是“12d d =”的A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C4. 如图,四棱锥S —ABCD 的底面为正方形,SD ⊥底面ABCD ,则下列结论中不正确的是(A )AC ⊥SB(B )AB ∥平面SCD(C )SA 与平面SBD 所成的角等于SC 与平面SBD 所成的角 (D )AB 与SC 所成的角等于DC 与SA 所成的角【答案】D5. 不共面的三条定直线l 1,l 2,l 3互相平行,点A 在l 1上,点B 在l 2上,C 、D 两点在l 3上,若CD =a (定值),则三棱锥A —BCD 的体积 ( ) A.由A 点的变化而变化 B.由B 点的变化而变化 C.有最大值,无最小值 D.为定值讲解:D 。
立体几何题型及解题方法总结
立体几何题型及解题方法总结1. 立体几何题型啊,那可是个神奇的领域!有求各种立体图形体积的题型,就像求一个装满水的古怪形状瓶子能装多少水一样。
比如说正方体,正方体的体积公式就是边长的立方。
要是有个正方体边长是3厘米,那它的体积就是3×3×3 = 27立方厘米,简单吧!这类型的题就像是数糖果,一个一个数清楚就行。
2. 还有求立体图形表面积的题型呢。
这就好比给一个形状奇怪的礼物包装纸,得算出需要多少纸才能把它包起来。
像长方体,表面积就是六个面的面积之和。
假如一个长方体长4厘米、宽3厘米、高2厘米,那表面积就是2×(4×3 + 4×2 + 3×2) = 52平方厘米。
哎呀,可别小瞧这表面积,有时候算错一点就像给礼物包了个破纸一样难看。
3. 立体几何里关于线面关系的题型也不少。
这就像在一个迷宫里找路,线和面的关系复杂得很。
比如说直线和平面平行的判定,就像在一个方方正正的房间里,一根直直的杆子和地面平行,只要杆子和地面内的一条直线平行就行。
像有个三棱柱,一条棱和底面的一条棱平行,那这条棱就和底面平行啦,是不是很有趣呢?4. 线面垂直的题型也很重要哦。
这就像是建房子时的柱子和地面的关系,必须垂直才稳当。
判断一条直线和一个平面垂直,就看这条直线是不是和平面内两条相交直线都垂直。
就像搭帐篷,中间那根杆子要和地面上交叉的两根绳子都垂直,帐篷才能稳稳地立起来。
比如一个正四棱锥,它的高就和底面垂直,因为高和底面两条相交的对角线都垂直呢。
5. 面面平行的题型有点像照镜子。
两个平面就像两面镜子,要想平行,得看一个平面内的两条相交直线和另一个平面内的两条相交直线分别平行。
就像有两个一样的盒子,一个盒子里面两条交叉的边和另一个盒子里面对应的两条交叉边平行,那这两个盒子的面就是平行的关系。
想象一下,如果两个平行的黑板,是不是很有画面感?6. 面面垂直的题型就像是打开的书页。
高考立体几何题型归纳
高考立体几何题型归纳高考立体几何题型主要涉及到在三维空间中对各种几何体的性质、关系和计算进行分析和求解。
这些题型在高考中常常以选择题、填空题和解答题的形式出现。
理解和掌握这些题型对于高考数学考试的顺利通过非常重要。
本文将详细介绍高考立体几何题型的分类、特点以及解题技巧。
一、基本概念和性质在解决立体几何题目时,首先要了解一些基本概念和性质。
包括:1. 三视图:一个物体从不同的方向观察所得到的投影图。
通常包括俯视图、正视图和左视图。
2. 空间直角坐标系:在立体几何问题中用来描述物体位置和计算几何量的坐标系。
3. 空间平面:三维空间中的一个二维平面。
4. 空间曲面:三维空间中的一个非平面曲面。
5. 空间直线:三维空间中的无限延伸的直线。
6. 空间角:由两个曲面或者两条直线夹角所围成的角。
7. 空间棱:一个多面体的两个相邻面之间的交线段。
8. 空间对称:一个物体和它的镜像是重合的。
二、几何体的性质和计算在解答立体几何题目时,需要掌握各种几何体的性质和计算方法。
以下是几个常见的几何体:1. 球体:具有所有点到中心的距离相等的几何体。
2. 圆锥:由直角圆锥和斜角圆锥组成。
3. 圆柱:由直角圆柱和斜角圆柱组成。
4. 正方体:六个平面都是正方形的立体几何体。
5. 长方体:六个平面都是长方形的立体几何体。
6. 正六面体:八个等边三角形所构成的几何体。
7. 正四面体:四个等边三角形和六个等边三角形所构成的几何体。
根据几何体的性质和计算方法,可以解决不同类型的问题。
例如,通过计算体积可以求解几何体的容积;通过计算表面积可以求解几何体的表面积等。
三、高考立体几何题型分类高考立体几何题型主要包括以下几种类型:1. 体积计算:要求计算立体几何体的体积。
常见的题目包括球体、圆锥、圆柱、正方体、长方体等。
2. 表面积计算:要求计算立体几何体的表面积。
常见的题目包括球体、圆锥、圆柱、正方体、长方体等。
3. 相交关系:要求判断不同几何体之间的位置关系和相交情况。
立体几何大题15种归类专题
立体几何大题15种归类专题立体几何作为数学的一个重要分支,主要研究三维空间中图形的性质、变换和度量。
在高考或中考等数学考试中,立体几何大题往往占据一定的分值,考查学生的空间想象能力、逻辑推理能力和计算能力。
以下是对立体几何大题进行的15种归类专题简述,包括内容分析和特点:1. 平行与垂直关系内容分析:涉及直线与平面、平面与平面的平行与垂直关系的判定和性质。
特点:需要熟练掌握平行与垂直的判定定理和性质定理,能够灵活运用。
2. 空间角内容分析:包括异面直线所成的角、直线与平面所成的角、平面与平面所成的角。
特点:空间角的计算通常需要构造辅助线或面,将空间问题转化为平面问题来解决。
3. 空间距离内容分析:涉及点到直线、点到平面、直线到平面的距离计算。
特点:空间距离的计算通常依赖于空间角和三角形的性质。
4. 三视图与直观图内容分析:根据物体的三视图或直观图,推断物体的形状或计算相关尺寸。
特点:要求考生具备良好的空间想象能力和图形识别能力。
5. 柱体、锥体、台体的表面积与体积内容分析:涉及基本几何体的表面积和体积的计算。
特点:需要熟练掌握各类几何体的表面积和体积公式,能够正确应用。
6. 球的表面积与体积内容分析:考查球的表面积和体积的计算,以及与其他几何体的结合问题。
特点:球的表面积和体积计算通常需要与其他几何体相结合,考查综合应用能力。
7. 空间向量的应用内容分析:利用空间向量解决立体几何问题,如求空间角、空间距离等。
特点:空间向量的引入为立体几何问题提供了新的解决工具,使问题更加简洁明了。
8. 组合体的分析与计算内容分析:涉及由多个基本几何体组成的组合体的分析和计算。
特点:需要综合运用所学的几何知识,对组合体进行分解和组合,考查分析问题和解决问题的能力。
9. 立体几何中的最值问题内容分析:涉及立体几何中的最值问题,如距离的最大值、体积的最小值等。
特点:最值问题通常需要运用不等式、函数等数学知识进行求解,考查综合运用能力。
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立体几何专题复习
一、【知识总结】
1.棱柱——有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的几何体叫做棱柱。
①
⎧⎪⎧−−−−−
→⎨⎪−−−−−→⎨⎪
⎪⎩⎩
L 底面是正多形
棱垂直于底面斜棱柱
棱柱正棱柱直棱柱其他棱柱
底面为平行四边形
侧棱垂直于底面
底面为矩形
底面为正方形
2. 棱锥
棱锥——有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体叫做棱锥。
★正棱锥——如果有一个棱锥的底面是正多边形,并且顶点在底面的射影是底面的中心,这样的棱锥叫
做正棱锥。
3.球 球的性质:
①球心与截面圆心的连线垂直于截面;
★②
r =d 、
球的半径为R 、截面的半径为r )
★球与多面体的组合体:球与正四面体,球与长方体,球与正方体等的内接与外切.
注:球的有关问题转化为圆的问题解决. 球面积、体积公式:2
3
44,3
S R V R ππ==球球(其中R 为球的半径)
俯视图
二、【典型例题】
1
_________________.
第1题
侧(左)视图
正(主)视图
2.
若某空间几何体的三视图如图2所示,则该几何体的体积是________________.
第2题 第3题
3.一个几何体的三视图如图3所示,则这个几何体的体积为 .
4.若某几何体的三视图(单位:cm )如图4所示,则此几何体的体积是 .
3
俯视图
1
1
2 a
第4题第5题
5.如图5是一个几何体的三视图,若它的体积是33,则
a .
6.已知某个几何体的三视图如图6,根据图中标出的尺寸(单位:cm),可得这个几何体的体积是 .
20
20正视图
20
侧视图10
10
20俯视图
7.若某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则此几何体的体积是3
cm
8.设某几何体的三视图如图8(尺寸的长度单位为m),则该几何体的体积为_________m3。
第7题第8题
9.一个空间几何体的主视图和左视图都是边长为1的正方形,俯视图是一个圆,那么这个几何体的侧面积为_________________.
图9
10.一个三棱柱的底面是正三角形,侧棱垂直于底面,它的三视图及其尺寸如图10所示(单位cm),则该三棱柱的表面积为_____________.
图10
223
2
21
俯视图正(主)视图侧(左)视图
2
3
2
2
正视图
俯视图
11. 如图11所示,一个空间几何体的主视图和左视图都是边长为1的正方形,俯视图是一个直径为1的圆,那么这个几何体的全面积为_____________.
图
图11 图12 图13 12. 如图12,一个空间几何体的主视图和左视图都是边长为1的正三角形,俯视图是一个圆,那么几何体的侧面积为_____________.
13.已知某几何体的俯视图是如图13所示的边长为2的正方形,主视图与左视图是边长为2的正三角形,则其表面积是_____________.
14.如果一个几何体的三视图如图14所示(单位长度: cm), 则此几何体的表面积是_____________.
图14
15.一个棱锥的三视图如图,则该棱锥的全面积(单位:2
cm)_____________.
正视图 左视图 俯视图
1. 正方体1111ABCD-A B C D ,1AA =2,E 为棱1CC 的中点. (Ⅰ) 求证:11B D AE ⊥; (Ⅱ) 求证://AC 平面1B DE ; (Ⅲ)求三棱锥A-BDE 的体积.
2. 已知正方体1111ABCD A B C D -,O 是底ABCD 对角线的交点
.求证:(1) C 1O ∥面11AB D ;(2)1
AC ⊥面11AB D .
A
D 1
1
A E C
D 1O
D
B A
C 1
B 1
A 1
C
3.如图,PA ⊥矩形ABCD 所在平面,M 、N 分别是AB 和PC 的中点. (Ⅰ)求证:MN ∥平面PAD ; (Ⅱ)求证:MN CD ⊥;
(Ⅲ)若45PDA ∠=o
,求证:MN ⊥平面PCD .
4. 如图(1),ABCD 为非直角梯形,点E ,F 分别为上下底AB ,CD 上的动点,且EF CD ⊥。
现将梯形AEFD 沿EF 折起,得到图(2)
(1)若折起后形成的空间图形满足DF BC ⊥,求证:AD CF ⊥;
(2)若折起后形成的空间图形满足,,,A B C D 四点共面,求证://AB 平面DEC ;
C
F
D
A
N
M P
D
C
A
5.如图,在五面体ABCDEF 中,FA ⊥平面ABCD, AD//BC//FE ,
AB ⊥AD ,M 为EC 的中点,N 为AE 的中点,AF=AB=BC=FE=1
2
AD
(I) 证明平面AMD ⊥平面CDE ; (II) 证明//BN 平面CDE ;
A
B
C
D
E F
图(1)
A F
E
B
C D
M
N
6.在四棱锥P -ABCD 中,侧面PCD 是正三角形, 且与底面ABCD 垂直,已知菱形ABCD 中∠ADC =60°,
M 是PA 的中点,O 是DC 中点.
(1)求证:OM // 平面PCB ; (2)求证:PA ⊥CD ;
(3)求证:平面PAB ⊥平面COM .
1.已知直线l 、m 、平面α、β,且l ⊥α,m ⊂β,给出下列四个命题: (1)α∥β,则l ⊥m (2)若l ⊥m ,则α∥β (3)若α⊥β,则l ∥m
(4)若l ∥m ,则α⊥β
其中正确的是__________________.
2. m 、n 是空间两条不同直线,αβ、是空间两条不同平面,下面有四个命题:
P
D
A
B
C
O
M
①,;m n m n αβαβ⊥⇒⊥P P , ②,,;m n m n αβαβ⊥⊥⇒P P
③,,;m n m n α
βαβ⊥⇒⊥P P ④,,;m m n n ααββ⊥⇒⊥P P
其中真命题的编号是________(写出所有真命题的编号)。
3. l 为一条直线,αβγ,,为三个互不重合的平面,给出下面三个命题:
①αγβγαβ⊥⊥⇒⊥,;②αγβγαβ⊥⇒⊥,∥;③l l αβαβ⊥⇒⊥,∥. 其中正确的命题有_________________. 4. 对于平面α和共面的直线m 、,n
(1)若,,m m n α⊥⊥则n α∥ (2)若m αα∥,n ∥,则m ∥n
(3)若,m n αα⊂∥,则m ∥n (4)若m 、n 与α所成的角相等,则m ∥n 其中真命题的序号是_____________.
5. 关于直线m 、n 与平面α与β,有下列四个命题:
①若//,//m n αβ且//αβ,则//m n ; ②若,m n αβ⊥⊥且αβ⊥,则m n ⊥; ③若,//m n αβ⊥且//αβ,则m n ⊥; ④若//,m n αβ⊥且αβ⊥,则//m n ; 其中真命题的序号是_________________.。