立体几何中的存在性问题--文科

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高中数学立体几何教学现状及对策分析

高中数学立体几何教学现状及对策分析

高中数学立体几何教学现状及对策分析当前,高中数学立体几何教学存在着一些问题。

首先,许多学生对于空间形象的把握能力较弱,难以想象3D的物体在平面上的投影,导致理解上的难度。

其次,课堂教学过程中存在着过度强调记忆,缺少实践操作和思维拓展的情况。

最后,教材内容有时存在着枯燥乏味、缺乏趣味性的问题。

针对这些问题,制定对策如下:首先,在教学过程中,应该更加关注学生的学习兴趣和动手能力,注重培养学生对于几何形体的正确理解和捕捉判断的能力,从而增强其对几何图形的认知。

采用一些有趣的教学方法,如动手拼图、在线3D模拟等,让学生能够更加具体、形象地感受到空间几何形态。

同时,在课堂教学中,应该加引入真实场景的案例讲解,让学生能够从生活中获得启示,从而加深对于立体几何的理解。

其次,在教学中应该更加注重思维拓展和实践操作,而不是过度强调记忆。

通过解决实际的问题和模型分析,引导学生运用已有的知识和技能开展探究与创新,不仅可以加深对于立体几何的理解,还能够培养学生的创造性思维、独立思考和自主解决问题的能力。

最后,在教学教材的编写中,要考虑到学生的学习特点,更加注重生动有趣、易于理解的内容表述,使得学习过程更为丰富多样。

同时,针对不同层次的学生,要增加一些有挑战性的扩展内容,帮助学生深化对于知识点的理解和应用,提高学生的学习能力和竞争力。

例如,可以增加一些难度较高的立体几何例题和题型,让学生通过解题来加深对于立体几何知识的理解和运用。

总之,优化高中数学立体几何教学,需要从提高教师授课水平和加强课程内容丰富性两个方面入手,同时,也需要考虑到学生自身的学习特点来制定对策,培养学生对于立体几何的正确理解和运用能力,提高其学习效率和竞争力。

立体几何中的存在性问题

立体几何中的存在性问题

立体几何中的存在性问题1、如图,在直四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,已知DC =DD 1=2AD =2AB ,AD ⊥DC ,AB ∥DC . (1)求证:D 1C ⊥AC 1;(2)问在棱CD 上是否存在点E ,使D 1E ∥平面A 1BD .若存在,确定点E 位置;若不存在,说明理由.2.如图所示,平面ABDE ⊥平面ABC ,△ABC 是等腰直角三角形,AC =BC =4,四边形ABDE 是直角梯形,BD ∥AE ,BD ⊥BA ,BD =12AE =2,O ,M 分别为CE ,AB 的中点.(1)求证:OD ∥平面ABC ;(2)求直线CD 和平面ODM 所成角的正弦值;(3)能否在EM 上找一点N ,使得ON ⊥平面ABDE ?若能,请指出点N 的位置,并加以证明;若不能,请说明理由.3、在如图所示的几何体中,底面ABCD 为菱形,∠BAD =60°,AA 1∥DD 1∥CC 1∥BE ,且AA 1=AB ,D 1E ⊥平面D 1AC ,AA 1⊥底面ABCD . (1)求二面角D 1-AC -E 的大小;(2)在D 1E 上是否存在点P ,使得A 1P ∥平面EAC ,若存在,求D 1P PE 的值,若不存在,说明理由.立体几何中的存在性问题1、如图,在直四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,已知DC =DD 1=2AD =2AB ,AD ⊥DC ,AB ∥DC . (1)求证:D 1C ⊥AC 1;(2)问在棱CD 上是否存在点E ,使D 1E ∥平面A 1BD .若存在,确定点E 位置;若不存在,说明理由.2.如图所示,平面ABDE ⊥平面ABC ,△ABC 是等腰直角三角形,AC =BC =4,四边形ABDE 是直角梯形,BD ∥AE ,BD ⊥BA ,BD =12AE =2,O ,M 分别为CE ,AB 的中点.(1)求证:OD ∥平面ABC ;(2)求直线CD 和平面ODM 所成角的正弦值;(3)能否在EM 上找一点N ,使得ON ⊥平面ABDE ?若能,请指出点N 的位置,并加以证明;若不能,请说明理由.3、在如图所示的几何体中,底面ABCD 为菱形,∠BAD =60°,AA 1∥DD 1∥CC 1∥BE ,且AA 1=AB ,D 1E ⊥平面D 1AC ,AA 1⊥底面ABCD . (1)求二面角D 1-AC -E 的大小;(2)在D 1E 上是否存在点P ,使得A 1P ∥平面EAC ,若存在,求D 1P PE的值,若不存在,说明理由.立体几何中的存在性问题1、如图,在直四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,已知DC =DD 1=2AD =2AB ,AD ⊥DC ,AB ∥DC . (1)求证:D 1C ⊥AC 1;(2)问在棱CD 上是否存在点E ,使D 1E ∥平面A 1BD .若存在,确定点E 位置;若不存在,说明理由.(1)证明 在直四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,连接C 1D , ∵DC =DD 1,∴四边形DCC 1D 1是正方形, ∴DC 1⊥D 1C .又AD ⊥DC ,AD ⊥DD 1,DC ∩DD 1=D , ∴AD ⊥平面DCC 1D 1, 又D 1C ⊂平面DCC 1D 1, ∴AD ⊥D 1C .∵AD ⊂平面ADC 1,DC 1⊂平面ADC 1,且AD ∩DC 1=D , ∴D 1C ⊥平面ADC 1,又AC 1⊂平面ADC 1,∴D 1C ⊥AC 1. (2)解 假设存在点E ,使D 1E ∥平面A 1BD . 连接AD 1,AE ,D 1E , 设AD 1∩A 1D =M , BD ∩AE =N ,连接MN , ∵平面AD 1E ∩平面A 1BD =MN , 要使D 1E ∥平面A 1BD , 可使MN ∥D 1E , 又M 是AD 1的中点, 则N 是AE 的中点. 又易知△ABN ≌△EDN , ∴AB =DE .即E 是DC 的中点.综上所述,当E 是DC 的中点时, 可使D 1E ∥平面A 1BD .2.如图所示,平面ABDE ⊥平面ABC ,△ABC 是等腰直角三角形,AC =BC =4,四边形ABDE 是直角梯形,BD ∥AE ,BD ⊥BA ,BD =12AE =2,O ,M 分别为CE ,AB 的中点.(1)求证:OD ∥平面ABC ;(2)求直线CD 和平面ODM 所成角的正弦值;(3)能否在EM 上找一点N ,使得ON ⊥平面ABDE ?若能,请指出点N 的位置,并加以证明;若不能,请说明理由. (1)证明 取AC 中点F ,连接OF ,FB . ∵F 是AC 中点,O 为CE 中点, ∴OF ∥EA 且OF =12EA .又BD ∥AE 且BD =12AE ,∴OF ∥DB ,OF =DB ,∴四边形BDOF 是平行四边形,∴OD ∥FB . 又∵FB ⊂平面ABC ,OD ⊄平面ABC , ∴OD ∥平面ABC .(2)解 ∵平面ABDE ⊥平面ABC ,平面ABDE ∩平面ABC =AB ,DB ⊂平面ABDE ,且BD ⊥BA , ∴DB ⊥平面ABC .∵BD ∥AE ,∴EA ⊥平面ABC .2、如图所示,以C 为原点,分别以CA ,CB 所在直线为x ,y 轴,以过点C 且与平面ABC 垂直的直线为z 轴,建立空间直角坐标系.∵AC =BC =4,∴C (0,0,0),A (4,0,0),B (0,4,0),D (0,4,2),E (4,0,4),O (2,0,2),M (2,2,0),∴CD →=(0,4,2),OD →=(-2,4,0),MD →=(-2,2,2). 设平面ODM 的法向量为n =(x ,y ,z ),则由n ⊥MD →,n ⊥OD →,可得⎩⎨⎧-2x +4y =0,-2x +2y +2z =0.令x =2,得y =1,z =1.∴n =(2,1,1). 设直线CD 和平面ODM 所成角为θ,则sin θ=|n ·CD →||n ||CD →|=|(2,1,1)·(0,4,2)|22+12+12·02+42+22=66·25=3010.∴直线CD 和平面ODM 所成角的正弦值为3010. (3)解 当N 是EM 中点时,ON ⊥平面ABDE . 方法一 取EM 中点N ,连接ON ,CM , ∵AC =BC ,M 为AB 中点, ∴CM ⊥AB .又∵平面ABDE ⊥平面ABC ,平面ABDE ∩平面ABC =AB ,CM ⊂平面ABC ,∴CM ⊥平面ABDE . ∵N 是EM 中点,O 为CE 中点, ∴ON ∥CM ,∴ON ⊥平面ABDE . 方法二 由(2)设N (a ,b ,c ),∴MN →=(a -2,b -2,c ),NE →=(4-a ,-b,4-c ). ∵点N 在ME 上,∴MN →=λNE →, 即(a -2,b -2,c )=λ(4-a ,-b,4-c ),∴⎩⎨⎧a -2=λ(4-a ),b -2=λ(-b ),c =λ(4-c ),解得⎩⎪⎨⎪⎧a =4λ+2λ+1,b =2λ+1,c =4λλ+1.∴N (4λ+2λ+1,2λ+1,4λλ+1).∵BD →=(0,0,2)是平面ABC 的一个法向量, ∴ON →⊥BD →,∴4λλ+1=2,解得λ=1.∴MN →=NE →,即N 是线段EM 的中点, ∴当N 是EM 的中点时,ON ⊥平面ABDE .3、在如图所示的几何体中,底面ABCD 为菱形,∠BAD =60°,AA 1∥DD 1∥CC 1∥BE ,且AA 1=AB ,D 1E ⊥平面D 1AC ,AA 1⊥底面ABCD . (1)求二面角D 1-AC -E 的大小;(2)在D 1E 上是否存在一点P ,使得A 1P ∥平面EAC ,若存在,求D 1P PE 的值,若不存在,说明理由.解 (1)设AC 与BD 交于点O ,如图所示建立空间直角坐标系O -xyz ,设AB =2, 则A (3,0,0),B (0,-1,0),C (-3,0,0),D (0,1,0),D 1(0,1,2),设E (0,-1,t ),t >0,则ED 1→=(0,2,2-t ),CA →=(23,0,0),D 1A →=(3,-1,-2).∵D 1E ⊥面D 1AC ,∴D 1E ⊥CA ,D 1E ⊥D 1A , ∴⎩⎪⎨⎪⎧ED 1→·CA →=0,ED 1→·D 1A →=0,解得t =3,∴E (0,-1,3),∴AE →=(-3,-1,3),设平面EAC 的法向量为m =(x ,y ,z ), 则⎩⎪⎨⎪⎧m ·CA →=0,m ·AE →=0,∴⎩⎨⎧23x =0,-3x -y +3z =0,令z =1,y =3,m =(0,3,1).又平面D 1AC 的法向量ED 1→=(0,2,-1), ∴cos 〈m ,ED 1→〉=m ·ED 1→|m |·|ED 1→|=22.所以所求二面角的大小为45°. (2)假设存在点P 满足题意. 设D 1P →=λPE →=λ(D 1E →-D 1P →),得D 1P →=λ1+λD 1E →=(0,-2λ1+λ,λ1+λ),A 1P →=A 1D 1→+D 1P →=(-3,1,0)+(0,-2λ1+λ,λ1+λ)=(-3,1-2λ1+λ,λ1+λ)∵A 1P ∥平面EAC ,∴A 1P →⊥m ,∴-3×0+3×(1-2λ1+λ)+1×λ1+λ=0,解得λ=32,故存在点P 使A 1P ∥面EAC ,此时D 1P ∶PE =3∶2.。

谈谈求解立体几何问题的思路

谈谈求解立体几何问题的思路

立体几何是高考数学的必考内容,且立体几何问题在高考试题中占有较大的比重.这类问题侧重于考查同学们的空间想象和运算能力.下面结合几道例题,来归纳总结一下三类立体几何问题的特点以及解题思路.一、立体几何中的存在性问题立体几何中的存在性问题一般较为复杂,通常要求判断某两条线段的比值、垂直关系、平行关系、点等是否存在.解答这类问题,需首先画出相应的立体几何图形;然后假设要判断的对象存在,并将其看作已知的条件,代入题设中进行推理运算.若得出与题意、相关结论、公式相矛盾的结论,则说明该假设不成立,否则,该假设成立.解题时,要确保推理合理,逻辑严密.例1.如图1,在三棱锥P -ABC 中,PA ⊥平面ABC ,PA =1,AB =1,AC =2,∠BAC =60°.那么在线段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.解:假设在线段PC 上存在点M ,使得BM ⊥AC ,此时MCPM=3.如图1,过点M 作MN //PA ,交AC 于点N ,连接BN ,BM ,因为PA ⊥平面ABC ,AC ⊂平面ABC ,故PA ⊥AC ,MN ⊥AC .由MN //PA 可知:AN NC =PM MC =13,则AN =12.在ΔABN 中,BN 2=AB 2+AN 2-2AB ⋅AN cos∠BAC =34,所以AN 2+BN 2=AB 2,即AC ⊥BN .由于BN ⋂MN =N 且BN ,MN ⊂面MBN ,故AC ⊥平面MBN ,因为BM ⊂面MBN ,所以AC ⊥BM .我们先假设在线段PC 上存在点M ,使得BM ⊥AC ,并据此得出相应的结论;然后根据题意和几何图形添加合适的辅助线,根据线面垂直的性质定理、相似三角形的性质、勾股定理证明AC ⊥BN ;再根据线面垂直的判定定理证明AC ⊥平面MBN ,得出AC ⊥BM ,即可说明该假设成立.需要注意的是,在假设要判断的对象存在后,需用相关的性质、定理验证该假设是否满足题意.二、立体几何图形折叠问题立体几何图形折叠问题对同学们的空间想象力有较高的要求.在解题时,需明确折叠前后几何图形中的点、线、面的位置及其关系,通过观察图形,根据折叠图形的性质找出其中不变的量,抓住这些不变的量的特征来建立关系式.也可以将折叠后的几何体投影到平面上,利用平面几何知识进行研究、分析.例2.如图2,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ΔBCP 沿BC 折起,得到四棱锥P -ABCD ,连接MN ,如图3.(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.图2图3解:(1)证明过程略;(2)由题意可知BC ⊥AB ,BC ⊥PB ,∴BC ⊥平面PAB .又BC //AD ,∴AD ⊥平面PAB ,∴AD ⊥PA .∵AD ⊥AB ,AB ⊥PA ,以点A 为坐标原点,分别以AB ,AD ,AP 为x 轴,y 轴,z 轴建立如图4所示的空间直角坐标系A -xyz .得A (0,0,0),B (3,0,0),C (3,5,0),P (0,0,4),D (0,8,0),所以 PB =(3,0,-4), PC =(3,5,-4),PD =(0,8,-4),图147设m =(x 1,y 1,z 1)为平面PBC 的一个法向量,则ìíî m ⋅ PC =0, m ⋅ PB =0,即ìíî3x 1-4z 1=0,3x 1+5y 1-4z 1=0,令x 1=4,则y 1=0,z 1=2,m =(4,0,3).设n=(x 2,y 2,z 2)为平面PCD 的一个法向量,则ìíîm ⋅PC =0, m ⋅PD =0,即ìíî8y 2-4z 2=0,3x 2+5y 2-4z 2=0,令y 2=1,则x 2=1,z 2=2,n =(1,1,2).设二面角B -PC -D 的大小为α,由向量的夹角公式可得:cos α=-|cos< m ,n >|=-|m ⋅n || m |⋅|n |=所以二面角B -PC -D 的余弦值为解答本题,需先明确ΔPAD 的特点、性质,以及其中各点、线段的位置关系,知晓折叠前后ΔBCP 以及梯形ABCP 中的改变量与不变量;然后根据直线与平面垂直的性质定理和判定定理证明AB 、AP 、AD 三条直线两两互相垂直,据此建立空间直角坐标系,利用向量法求得二面角B -PC -D 的余弦值.解答立体几何图形折叠问题,要熟悉折叠图形的性质:折叠前后图形的形状、面积、边长、角度均不改变.三、立体几何中的作图问题立体几何中的作图问题比较常见.解答此类题目,往往要先通过观察,明确题意,确定图形中的点、直线、平面之间的位置关系,灵活运用简单几何体的性质寻找一些垂直、平行的关系,据此发现一些特殊的点、位置,以确定要求作的点、直线、平面的位置,进而作出完整的图形.例3.如图5,在棱长为2的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E 为棱B 1C 1的中点,F ,G 分别是棱CC 1,BC上的动点(不与顶点重合),请作出平面A 1DG 与平面CBB 1C 1的交线,并说明理由.图5解:如图5,连接DG ,并延长交AB 的延长线于点P ,连接A 1P ,交BB 1于Q ,连接GQ ,则GQ 所在的直线即为作出的平面A 1DG 与平面CBB 1C 1的交线.理由如下:∵ABCD -A 1B 1C 1D 1为正方体,∴平面CBB 1C 1//平面ADD 1A 1,而平面CBB 1C 1⋂平面A 1DG =GQ ,平面ADD 1A 1⋂平面A 1DG =A 1D ,∴A 1D //GQ .要画出平面A 1DG 与平面CBB 1C 1的交线,需根据平面的延展性、正方体的性质,以及平行平面的性质:若两个平行平面被第三个平面所截,则其交线平行.在平面CBB 1C 1内寻找与A 1D平行的直线GQ 即可.例4.某几何体的正视图与侧视图均为边长为1的正方形,则下面四个图形中,可能是该几何体俯视图的个数为().A.1B.2C.3D.4解:俯视图从左到右依次记为:图6图7图8图9如果几何体为棱长为1的正方体,则俯视图如图6;如果几何体为圆柱,它的底面直径为1,高为1,则俯视图如图9;如果几何体为从棱长为1的正方体中挖去直径为2,高为1的圆柱的,则俯视图如图7;以图8为俯视图的几何体的正视图不是正方形.故选C.本题主要考查三视图的定义的应用以及画三视图的方法.画三视图要注意几个要点:(1)主视图和俯视图的长要相等;(2)主视图和左视图的高要相等;(3)左视图和俯视图的宽要相等;(4)看不到的线画虚线.虽然立体几何题目的命题形式较多,其解法也各不相同,但是同学们在解题时只要结合立体图形及其特征明确各个点、线、面的位置及其关系;然后将问题与相关的定理、性质、公式相关联,添加合适的辅助线,灵活利用相关的定理、性质、公式进行推理、运算,就能顺利求得问题的答案.(作者单位:江苏省启东市汇龙中学)图448。

立体几何中存在性问题教案

立体几何中存在性问题教案
培养学生学习的自主性
训练学生如何说明结论不成立
引发学生思考直线是怎么寻找到的,探索问题的本质
总结归纳解题思路及方法
当 数量关系变化时,如何找到点 的位置,检查学生对刚学习的解题方法的掌握程度。
提示学生并非所有的存在性问题结论都是肯定的,渗透分析法与反证法的思想,让学生去思考解决存在性问题的思路,巩固面面平行的判定与线面平行的性质
总结归纳解题思路及方法
巩固基础知识和基本思想方法,提高基本技能
检查学生对知识方法的掌握情况
四、课堂小结
通过这节课的复习,请同学们从知识与方法方面回顾一下,学习过程中遇到了什么问题需要注意哪些方面
五、作业布置
学案上的练习题
教学背景分析
教学
内容
分析
立体几何中常出现点的存在性和位置待定的问题,以“是否存在”、“是否有”、“在何位置”
等形式设问,以示结论有待于确定. 文科主要涉及到平行与垂直的位置关系的考查,其中渗透反证法与分析法的解题思路,也是高考中的常见题型。2012年北京市高考文科就考查了有关线面垂直的存在性问题,2016年北京市高考文科就考查了有关线面平行的存在性问题。
问题4:这些直线是怎么找到的
总结问题的类型及解决问题的方法:
问题5:若将题目中的已知条件 改为 ,你能判断在棱 上是否存在一点 使得 ∥平面 , 若存在,请指出 点位置,并证明;若不存在,请说明理由.
问题6:在棱 上(除 点外)是否存在一点 使得 ∥平面 ,若存在,请指出 点位置,并证明;若不存在,说明理由.
总结问题的类型及解决问题的方法:
练习:如图,在四棱锥 中,底面 是平行四边形, 是 中点, 为线段 上一点.试确定点 在线段 上的位置,使
检测题:1、如图,在四棱锥 中,底面 是梯形, ∥ , .在棱 上是否存在一点 使得 ∥平面 ,若存在,求出 点位置,并证明;若不存在,说明理由.

高中数学立体几何教学中存在的问题及解决对策

高中数学立体几何教学中存在的问题及解决对策

高中数学立体几何教学中存在的问题及解决对策摘要:在高中数学当中,立体几何属于重要内容。

伴随新课改逐渐深入,立体几何这个部分在体系结构以及内容方面发生很大变化。

高中生若想对立体几何有关知识加以深入理解以及扎实掌握,需要具备较强空间想象、抽象思维以及逻辑思维这些能力。

本文在对立体几何方面教学现存问题加以分析的基础上,对提升立体几何方面教学效果的策略展开探究,希望能对实际教学有所帮助。

关键词:高中数学;立体几何教学;问题;解决对策前言:立体几何方面教学能够让高中生对数学问题加以直观认识,借助图形带来的视觉冲击有效调动高中生好奇心以及创造力。

然而,就当前数学教学实际情况而言,立体几何方面教学整体效果并不乐观。

教学期间,数学教师除了要对知识讲解加以重视之外,同时还需着重培养高中生综合素质。

为此,对提升立体几何方面教学效果的策略展开探究意义重大。

一、立体几何方面教学现存问题(一)高中生并未对几何知识进行深入理解,缺少空间想象能力因为高中生在对立体几何加以学习之前,已经对平面几何有关知识进行掌握,尽管平面几何和立体几何存在紧密关联,然而从平面到立体,从二维到三维,高中生存在一定的思维定势,缺少空间想象能力,致使其无法画出相应图形或者画出一些错误图形,进而导致其出现解题错误。

而且,还有一些高中生无法跟上教师思路,难以在立体空间当中计算几何问题,进而对教学效率产生较大影响[1]。

(二)学生思维局限致使其解题方法非常单一针对不少数学问题,高中生的解题方法非常单一,其实一道题可以通过不同方法进行解答。

但多数高中生的解题思路都是固定的,存在严重的思维定势,这样就导致高中生很难进行探究性的学习,进而影响其学习效率[2]。

二、提升立体几何方面教学效果的策略(一)激发高中生的学习兴趣教学期间,数学教师可创设一些生活情境,促使高中生主动参与其中,充分发挥出高中生具有的能动性,有效激发高中生学习兴趣。

例如,开展“三视图”教学期间,数学教师可准备几何模具以及机器零件,让高中生进行观察,也可从不同角度用平行光进行照射,让高中生对其影子实际形状进行观察,促使高中生对现实生活当中立体几何的存在加以感受,鼓励高中生在实际生活当中积极进行观察以及思考,有效激发其学习兴趣。

文科立体几何存在性问题

文科立体几何存在性问题

NMCDABP立体几何存在性问题1.(2014丰台一模)如图,四边形ABCD 与四边形ADMN 都为正方形,AN AB ⊥,F 为线段BN 的中点,E 为线段BC 上的动点.(Ⅰ)当E 为线段BC 中点时,求证://NC 平面AEF ; (Ⅱ)求证:平面AEF ⊥BCMN 平面; (Ⅲ)设BEBC=λ,写出λ为何值时MF ⊥平面AEF.2.(2014年东城一模)如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是正方形,△PAD 是正三角形,平面PAD ⊥平面ABCD ,M 和N 分别是AD 和BC 的中点. (Ⅰ)求证:PM MN ⊥;(Ⅱ)求证:平面PMN ⊥平面PBC ;(Ⅲ)在PA 上是否存在点Q ,使得平面QMN ∥平面PCD ,若存在求出Q 点位置,并证明,若不存在,说明理由.F M CNDB AE3. (2014年海淀一模)如图1,在Rt △ABC 中,∠ABC =90°,D 为AC 中点,AE BD ⊥于E (不同于点D ),延长AE 交BC 于F ,将△ABD 沿BD 折起,得到三棱锥1A BCD -,如图2所示. (Ⅰ)若M 是FC 的中点,求证:直线DM //平面1A EF ; (Ⅱ)求证:BD ⊥1A F ;(Ⅲ)若平面1A BD ⊥平面BCD ,试判断直线1A B 与直线CD 能否垂直?并说明理由.FEDABC4.(2014年西城一模)如图,在四棱锥ABCD S -中,底面ABCD 是矩形,2AD AB =,SA SD =,SA AB ⊥, N 是棱AD 的中点.(Ⅰ)求证://AB 平面SCD ; (Ⅱ)求证:SN ⊥平面ABCD ;(Ⅲ)在棱SC 上是否存在一点P ,使得平面⊥PBD 平面ABCD ?若存在,求出SPPC的值;若不存在,说明理由.5.(2015年朝阳一模)在四棱柱1111ABCD A B C D -中,1AA ⊥底面ABCD ,底面ABCD 为菱形,O 为11AC 与11B D 交点,已知11AA AB ==,60BAD ∠=.1图 图 2E DA 1CBFMB CA DSN(Ⅰ)求证:11AC ⊥平面11B BDD ; (Ⅱ)求证:AO ∥平面1BC D ;(Ⅲ)设点M 在1BC D ∆内(含边界),且OM ⊥11B D ,说明满足条件的点M 的轨迹,并求OM 的最小值.6.(昌平二模)已知正四棱柱1111-ABCD A B C D 中,M 是1DD 的中点. (I )求证:1//BD 平面AMC ; (II )求证:1⊥AC BD ;(III )在线段1BB 上是否存在点P ,当1BPBB λ=时,平面11//A PC 平面AMC ?若存在,求出λ的值并证明;若不存在,请说明理由.7.(2014年丰台二模)如图1,在直角梯形ABCD 中,已知AD ∥BC ,AD =AB =1,∠BAD =90o ,∠BCD =45o , E 为对角线BD 中点.现将△ABD 沿BD 折起到△PBD 的位置,使平面PBD ⊥平A BD 1 C 1D COA 1B 1面BCD ,如图2.(Ⅰ)求证直线PE ⊥平面BCD ; (Ⅱ)求证平面PBC ⊥平面PCD ;(Ⅲ)已知空间存在一点Q 到点P ,B ,C ,D 的距离相等,写出这个距离的值(不用说明理由).8.(2015海淀二模)如图,在三棱柱111ABC A B C -中,1AA ⊥底面ABC ,1,AB AC AC AA ⊥=,E 、F 分别是棱1BC CC 、的中点.(Ⅰ)求证:AB ⊥平面AA 1 C 1C ;(Ⅱ)若线段AC 上的点D 满足平面DEF //平面1ABC ,试确定点D 的位置,并说明理由; (Ⅲ)证明:EF ⊥A 1C .9. (2014年顺义二模)如图:在四棱锥P A B C D -中,底面A B C D 是正方形,2PA AB ==,图2图1EDCECDAB BPFEB 1C 1A 1BACEPADBC22PB PD ==,点E 在PD 上,且13PE PD =.(Ⅰ)求证:PA ⊥平面ABCD ; (Ⅱ);(Ⅲ)证明:在线段BC 上存在点F ,使PF ∥平面EAC ,并求BF 的长.10.(2014年房山二模)在长方体1111ABCD A B C D -中,12AA AB =,E ,F 分别是1AA ,1DD 的中点. (Ⅰ)求证:11B C //平面EFC ;(Ⅱ)求证:1C F ⊥平面EFC ;(Ⅲ)在棱1BB 上是否存在一点P ,使得平面ADP ⊥平面EFC ?若存在,求出1BPBB 的值;若不存在,请说明 理由.12(2015海淀二模)如图所示,在四棱锥P ABCD -中,PD ⊥平面ABCD ,又//AD BC ,AD DC ⊥, 且33PD BC AD ===.D 1C 1B 1A 1EFDCAB(Ⅰ)画出四棱准P ABCD -的正视图; (Ⅱ)求证:平面PAD ⊥平面PCD ;(Ⅲ)求证:棱PB 上存在一点E ,使得//AE 平面PCD ,并求PEEB的值.13.(2015西城二模)如图,在四棱锥E ABCD -中,AE DE ⊥,CD ⊥平面ADE , AB ⊥平面ADE ,6CD DA ==,2AB =,3DE =.(Ⅰ)求棱锥C A D E -的体积; (Ⅱ)求证:平面ACE ⊥平面CDE ;(Ⅲ)在线段DE 上是否存在一点F ,使//AF 平面BCE ?若存在,求出EF ED的值;若不存在,说明理由.14(2015东城二模)如图,在四棱锥P ABCD -中,平面PAD ⊥平面ABCD ,EDCBAPPABCFDE为AD 上一点,四边形BCDE 为矩形,60PAD ∠= ,23PB =,22PA ED AE ===.(Ⅰ)若()PF PC λλ=∈R ,且PA ∥平面BEF ,求λ的值; (Ⅱ)求证:CB ⊥平面PEB .15.(2015丰台二模)如图所示,四棱锥P ABCD -的底面ABCD 是直角梯形,AD BC //,AB AD ⊥,AD BC AB 21==,PA ⊥底面ABCD ,过BC 的平面交PD 于M ,交PA 于N (M 与D 不重合). (Ⅰ)求证:BC MN //; (Ⅱ)求证:CD PC ⊥; (Ⅲ)如果BM AC ⊥,求此时PMPD的值.16(2015海淀一模)如图1,在梯形ABCD 中,ADBC ,AD DC ⊥,2BC AD =,四边形ABEF 是CNMPDBA矩形. 将矩形ABEF 沿AB 折起到四边形11ABE F 的位置,使平面11ABE F ⊥平面ABCD ,M 为1AF 的中点,如图2.(Ⅰ)求证:1BE DC ⊥; (Ⅱ)求证:DM //平面1BCE ;(Ⅲ)判断直线CD 与1ME 的位置关系,并说明理由.17(2015东城一模)如图甲,⊙O 的直径2AB =,圆上两点,C D 在直径AB 的两侧,且CBA ∠3DAB π=∠=.沿直径AB 将半圆ACB 所在平面折起,使两个半圆所在的平面互相垂直(如图乙).F 为BC 的中点,E 为AO 的中点. (Ⅰ)求证 :CB DE ⊥; (Ⅱ)求三棱锥C BOD -的体积;(Ⅲ)在劣弧BD 上是否存在一点G ,使得FG ∥平面ACD ?若存在,试确定点G 的位置;若不存在,请说明理由.18.(2015西城一模)图1图2ABC DE 1F 1MFEDCBA图乙如图,在五面体ABCDEF 中,四边形ABCD 为正方形,//EF AD , 平面ADEF ⊥平面ABCD ,且2BC EF =,AE AF =,点G 是EF 的中点.(Ⅰ)证明:AG ⊥CD ; (Ⅱ)若点M 在线段AC 上,且13AM MC=,求证:GM //平面ABF ;(Ⅲ)已知空间中有一点O 到,,,,A B C D G 五点的距离相等,请指出点O 的位置. (只需写出结论)19(2015朝阳一模)如图,在三棱柱111C B A ABC -中,各个侧面均是边长为2的正方形,D 为线段AC 的中点. (Ⅰ)求证:BD ⊥平面11A ACC ; (Ⅱ)求证:直线1AB ∥平面D BC 1; (Ⅲ)设M 为线段1BC 上任意一点,在DD BC 1内的平面区域(包括边界)是否存在点E ,使CE ⊥DM ,并说明理由.FCA DBG EABCDA 1B 1C 1ABCC 1A 1B 1M18.(2015丰台一模)如图,在三棱柱111C B A ABC -中,侧棱1AA ⊥底面ABC ,M 为棱AC 中点.AB BC =,2AC =,12AA =.(Ⅰ)求证:1B C //平面1A BM ; (Ⅱ)求证:1AC ⊥平面1A BM ;(Ⅲ)在棱1BB 的上是否存在点N ,使得平面1AC N ⊥平面C C AA 11?如果存在,求此时1BNBB 的值;如果不存在,说明理由. 19.(2015石景山一模)如图,已知AF ⊥平面ABCD ,四边形ABEF 为矩形,四边形ABCD 为直角梯形,∠DAB 90=,AB //CD ,AD =AF =CD =2,AB =4.(Ⅰ)求证:AC ⊥平面BCE ; (Ⅱ)求三棱锥A -CDE 的体积;(Ⅲ)线段EF 上是否存在一点M ,使得BM ⊥CE ? 若存在,确定M 点的位置;若不存在,请说明理由.A C DEFB。

高中数学立体几何教学中存在的问题及对策

高中数学立体几何教学中存在的问题及对策

㊀㊀㊀㊀㊀数学学习与研究㊀2019 21高中数学立体几何教学中存在的问题及对策高中数学立体几何教学中存在的问题及对策Һ陈㊀琳㊀吴燕敏㊀(安顺学院数理学院ꎬ贵州㊀安顺㊀561000)㊀㊀ʌ摘要ɔ在高中数学教学内容中ꎬ立体几何是极其重要的知识点之一ꎬ本文通过调查ꎬ分析了高中学生在立体几何学习中的主要问题ꎬ针对这些问题ꎬ给出了提高立体几何学习效果的几个具体措施.ʌ关键词ɔ高中数学ꎻ立体几何ꎻ教学一㊁调查结果与分析本文通过制订合理的调查问卷ꎬ针对高中学生在立体几何学习中存在的一些问题ꎬ遵循客观㊁自愿的原则对300名高中学生进行匿名问卷调查ꎬ共发放调查问卷300份ꎬ收回的有效问卷有298份ꎬ回收率为99.3%.调查结果如下:82.21%的学生在学习立体几何之前对立体几何已经有所了解ꎬ62.28%的学生对立体几何的学习表示出无太大兴趣ꎬ90.6%的学生认为在立体几何教学中ꎬ采用形象直观的㊁学生参与度高的教学方法更容易被接受ꎬ52.02%的学生认为在教师的讲解下ꎬ是能够听懂一些基本知识的ꎬ65 44%的学生认为解立体几何题最大的困难是不会作辅助线ꎬ82.83%的学生认为学习立体几何最重要的是培养空间想象能力.基于以上调查结果ꎬ高中学生在立体几何学习中的主要问题有:(一)缺乏对立体几何的学习兴趣兴趣是最好的老师ꎬ只有学生真正有了兴趣ꎬ才能够全身心地投入到学习当中去ꎬ这样学习效果也更加显著.在学生调查问卷主观题中ꎬ 你对立体几何的学习感兴趣吗?并说明其中的原因. 调查结果显示ꎬ80%的学生回答是无太大兴趣ꎬ最多的原因是立体几何太过抽象.(二)解题能力欠缺学生对基本知识点是能够听懂的ꎬ但就是解题能力太差ꎬ最大的困难是碰到具体题目时无从下手ꎬ完全找不到头ꎬ更不会作辅助线.事实上解题能力从根本上是一种思维能力ꎬ是对已有知识ꎬ经验的重新组合和建构.解题能力的欠缺从一定程度上也反映了学生对定义㊁定理㊁公式等基础知识掌握得不牢或理解得不全面.(三)教师教学方法落后传统的高中教学是注入式ꎬ灌输式的课堂教学模式ꎬ 复习引入 新知识讲授 例题讲解 布置习题 固定化的教学程序设计严重影响了学生学习的主动性.再加上繁重的教学任务ꎬ教师很少注意到学生在课堂上的反应和考虑学生对教学内容是否理解和接受ꎬ更谈不上师生间的互动.(四)空间想象能力不足高中立体几何要求学生能够通过 实物模型⇔三视图⇔直观图 这样一个相互转化的过程认识空间几何体ꎬ并且能画出一个几何体三视图和直观图.调查了解到很大一部分学生画出的立体图形没有立体感ꎬ三视图与立体图形不能互相呈现等ꎬ这些归根结底都是学生空间想象能力不足造成的.二㊁提高立体几何学习效果的具体措施(一)提高立体几何的学习兴趣在教学过程中ꎬ要充分创设生活化的教学场景ꎬ让学生融入其中ꎬ发挥学生的主观能动性ꎬ激发学生的学习兴趣.比如ꎬ在讲解 三视图 时ꎬ可以准备一些机器零件㊁几何模具等让学生直接观察ꎬ或者就用一组平行光从不同角度照射ꎬ让学生观察其影子的具体形状ꎬ使学生认识到生活中处处有立体几何知识的存在ꎬ鼓励学生在生活中观察思考ꎬ这样才能激发学生的学习热情和兴趣.教师在讲授过程中ꎬ要本着 以生为本 的教学理念ꎬ改变以往 填鸭式 的教学ꎬ采用探究式教学ꎬ鼓励学生动手实践㊁讨论交流㊁自主探索ꎬ充分调动学生学习的主动性ꎬ培养学习立体几何的兴趣.(二)注重多种不同解题方法的运用空间立体几何图形涉及二面角ꎬ线与线之间的关系ꎬ线与面之间的关系ꎬ面与面之间的关系ꎬ知识面广ꎬ内容多ꎬ学生在证明和求解过程中ꎬ或在转化问题的过程中ꎬ要求学生对各种位置关系与度量关系都有清楚的认识.立体几何的证明方法大致可以分为综合法和向量法.所谓综合法ꎬ就是综合运用直线㊁平面垂直㊁平行的性质定理和判定定理ꎬ证明出一些结论ꎬ然后做出所求的距离或角ꎬ在此基础之上应用勾股定理或解三角形进行计算的方法.向量法就是建立空间直角坐标系ꎬ给出向量的坐标ꎬ把空间几何问题转化为空间向量的运算问题ꎬ来求解点㊁线㊁面之间的位置关系以及距离㊁夹角ꎬ最后再把空间向量的运算结果转换成对应的空间几何意义的方法.综合法需要掌握各种性质定理和判定定理ꎬ有时还需要作辅助线ꎬ对学生综合运用理论基础知识要求较高ꎬ也更能培养学生的空间思维能力.运用向量法ꎬ能够将复杂的空间问题代数化ꎬ在很大程度上避开了传统法的高强度思维转换和作辅助线的难处ꎬ也充分体现了空间向量法的优越性.学生在做题时要学会从不同的角度思考问题ꎬ尝试不同的解题方法.(三)培养良好的解题习惯许多学生学习立体几何的情况是 一听就懂ꎬ一看就会ꎬ一做就错 ꎬ造成这种现象出现的原因除了基础知识掌握不牢固外ꎬ还有就是缺少一定的解题能力.提高解题能力的前提是基础知识点要学懂学透ꎬ真正做到理解.比如ꎬ平面内的一条直线只要与平面的一条斜线或斜线的射影垂直ꎬ就可推出与另外一条线垂直ꎬ这个证明过程要用到线面垂直的判定定理.其次ꎬ提高解题能力的关键环节就是审题ꎬ要从知识点的角度出发ꎬ读完题目自问一下它到底想考查什么知识点ꎬ围绕知识点去思考.最后ꎬ要学会解题后的归纳和反思ꎬ探讨一题多解和举一反三.做完一道题后反思如果改变一个条件或换成其他立体图形ꎬ结论是否仍成立ꎻ把同一种类型的题目的解题方法如转化立体体积表达式求高ꎬ空间向量点乘求二面角等归纳总结.㊀㊀㊀㊀数学学习与研究㊀2019 21(四)培养学生空间想象能力平面几何中点㊁线㊁面关系比较直观ꎬ学生很容易画出图形ꎬ而立体几何则从二维平面上升到了三维空间ꎬ学生惯用的二维空间想象力从某种程度上变成了阻碍ꎬ所以学好立体几何必须具备较强的空间想象能力.可以从以下几个方面来培养和提高学生的空间想象能力.1.借助生活中的例子ꎬ直观感受.例如ꎬ在学习线线㊁线面㊁面面关系时ꎬ可以利用长方体(教室)这一模型进行演示让学生知道立体几何在生活中的应用非常广泛ꎬ例如ꎬ给你自己的房间设计合理的㊁美观的空间结构.2.自制空间几何模型ꎬ加深理解.组织学生亲自动手制作空间几何模型ꎬ如ꎬ长方体㊁正方体㊁圆柱体等ꎬ让学生通过亲自动手制作来直观了解立体几何中线与线㊁线与面以及面与面之间的位置关系ꎬ建立空间观念ꎬ从而提升空间想象.3.借助多媒体动画演示ꎬ直观呈现.例如ꎬ在讲到一些图形的旋转㊁分割㊁拼接时ꎬ就可以利用多媒体中的动画功能ꎬ把这些知识直观地呈现给学生ꎬ这样学生在遇到复杂组合体时ꎬ能够用正确的方法将其分割成简单几何体ꎬ达到理想的教学效果.三㊁小㊀结本文通过调查ꎬ分析了高中学生在立体几何学习中的主要问题ꎬ针对这些问题ꎬ给出了提高立体几何学习效果的具体措施.高中立体几何作为高考考查的重要知识点之一ꎬ必须在教学中培养高中学生的空间想象能力和解题能力.ʌ参考文献ɔ[1]张劲松.对高中课标数学A版教材回访中若干问题的思考[J].中学数学教学参考:上半月高中ꎬ2007(5):1-3.[2]蒋平.立体几何教学之我见[J].中学数学月刊ꎬ2012(9):62.[3]张孝梅ꎬ张建凤.例谈法向量在立体几何计算与证明中的运用[J].延边教育学院学报ꎬ2006(3):88-91.[4]赵小平.把空间向量融入立体几何教学的一种教学设计[J].华东师范大学ꎬ2005(5):7-10.[5]王淋淋ꎬ叶雪梅.从初高中衔接的角度看«三视图»教学[J].福建中学数学ꎬ2010(11):25-26.[6]印家权ꎬ潘清芳.新教材立体几何内容的设置与研究[J].新疆石油教育学院学ꎬ2010(3):11-12.㊀(上接43页)言进行表征.站在结果角度讲ꎬ可使得学生取得数学关键概率.由此可以看出ꎬ以上对发展学生数学关键素养非常重要[3].例如ꎬ学习函数时ꎬ根据 事实 到 定义 ꎬ使得学生在详细事例支持下理解与掌握函数内涵ꎬ进而推动学生认识函数ꎬ促进学生运用函数思想与方法研究ꎬ表现出当时世界中存在的变量与变化关系[4].(三)案例分析通常情况下ꎬ在投掷硬币时ꎬ都是根据自己的直觉猜测是正抑或反ꎬ因此ꎬ需对发生的 可能性一样 进行数学刻画.由此可以看出ꎬ运用日常生活对随机发生的可能性为根本ꎬ与古典概型描述的定义完全不相同.例如ꎬ某班级有20位男生ꎬ25位女生.运用抽签的模式ꎬ从中选取一名学生ꎬ存在的可能为抽到男生抑或抽到女生[5].以上情况都与班级男生和女生占据的比例有关系ꎬ整体总结他们的性质.例如ꎬ表1ꎬ函数性质与概率的对比表.表1㊀函数性质与概率的对比表函数y=f(x)的性质概率P(A)的性质1.定义域:x的取值范围I.1.事件A的 取值范围 .A是样本空间Ω的子集ꎬA中元素取自Ω.2.值域:f(x)的取值范围2.P(A)的取值范围:0ɤP(A)ɤ1.3.特殊点的取值.如对于y=ax(a>0ꎬaʂ1)ꎬa0=1.3.特殊事件的概率:①P(⌀)=0ꎻ②P(Ω)=1ꎻ③设Ωi为基本事件ꎬ并且P(Ωi)=piꎬi=1ꎬ2ꎬꎬnꎬ那么ðni=1pi=1.4.单调性:任意x1ꎬx2ɪDꎬ当x1<x2时ꎬf(x1)<f(x2)(或f(x1)>f(x2)).4.单调性:如果A⊆Bꎬ那么P(A)ɤP(B).㊀㊀三㊁开展数学专题研究活动在实施高中数学课堂时ꎬ学生需加强对数学的认识能力ꎬ根据高中数学内容ꎬ数学教师可以有针对性地开展数学专题研究活动ꎬ指引学生自己动手操作㊁观察探究㊁思考分析ꎬ进而落实学生数学的核心素养ꎬ为高中生整体能力培养奠定基础.例如ꎬ在学习线性规划时ꎬ教师可引导学生回忆之前学习的线性的概念ꎬ使得学生更好地明确线性理念.之后出示例题ꎬ通过举例的方式进行教学ꎬ可实现理论联系实际ꎬ能在一定程度上提高学生应用分析能力.四㊁结束语综上所述ꎬ通过概率课程中最为根本的问题为基础ꎬ探讨数学核心素养怎样落实教材口语教学问题.根据概率教材的编写ꎬ在研究对象的基础上ꎬ通过研究数学对象根本套路为指导ꎬ函数为类比对象ꎬ组建了概率研究框架ꎬ组建概率基本概念.通过教材指导ꎬ组织学生探究学习ꎬ加强数学概率与基本思路.ʌ参考文献ɔ[1]张艳慧.新媒体时代下对初中生数学核心素养的培养研究[J].中国校外教育ꎬ2018(26):61+77.[2]朱娅梅ꎬ刘姣ꎬ陈林山.基于核心素养的大规模数学学业水平测试框架[J].教育测量与评价ꎬ2018(9):18-24.[3]周达ꎬ杜宵丰ꎬ刘浩ꎬ刘坚.基于核心素养的数学考试评价研究:PISA典型题目分析[J].教育科学研究ꎬ2018(9):44-48.[4]张奠宙ꎬ马文杰.简评 数学核心素养 [J].教育科学研究ꎬ2018(9):62-66+85.[5]吴现荣ꎬ牛伟强.论数学素养与核心素养的关系[J].教育评论ꎬ2018(8):135-138.。

高中数学立体几何教学现状及对策分析

高中数学立体几何教学现状及对策分析

高中数学立体几何教学现状及对策分析高中数学立体几何是数学中的重要内容,它具有较高的抽象性和几何思维要求,但在实际教学中存在一些问题和挑战。

本文将对高中数学立体几何教学现状进行分析,并提出相应的对策。

高中数学立体几何教学现状主要存在以下几个问题:1. 知识点分散,难以系统化:高中数学立体几何的知识点比较多,且分散在不同的章节中,学生很难将其整合成一个完整的体系,导致学习不系统化。

2. 技巧性强,思维要求高:立体几何题目的解法往往不唯一,需要学生具备较高的几何思维和创新能力,在解题过程中容易陷入死记硬背和机械操作。

3. 实际应用性欠缺:高中数学立体几何教学注重基本概念和理论,但在实际应用方面的训练相对较少,学生很难将所学知识应用到实际问题中。

针对以上问题,可以采取以下对策:1. 优化教学内容和安排:将高中数学立体几何的知识点进行整理和分类,形成一个系统化的教学大纲,使学生能够更好地把握知识脉络,建立起知识框架。

2. 培养几何思维和创新能力:在教学过程中,注重培养学生的几何思维和创新能力,引导学生去发现问题和解决问题的方法,而不是机械地套用公式和技巧。

4. 创设合适的教学环境:在教学中,可以利用计算机辅助教学软件和多媒体教具等现代教育技术手段,提升教学效果和趣味性。

5. 加强师资培训:提供专业的培训和教学资源,提高教师的专业素养和教学水平,使其能够更好地组织和实施高中数学立体几何教学,激发学生的学习兴趣和积极性。

高中数学立体几何教学需要关注学生的学习需求和实际应用,同时也要注重培养学生的几何思维和创新能力。

通过优化教学内容和安排、增加实际应用训练、创设合适的教学环境和加强师资培训等对策,可以提高高中数学立体几何教学的效果,帮助学生更好地掌握和运用所学知识。

立体几何存在性问题

立体几何存在性问题

立体几何中的存在性问题1、如图,已知直三棱柱111ABC A B C -,90ACB ∠=o ,E 就是棱1CC 上动点,F 就是AB 中点 ,2==BC AC ,41=AA 、(Ⅰ)求证:CF ⊥平面1ABB ;(Ⅱ)当E 就是棱1CC 中点时,求证:CF ∥平面1AEB ;(Ⅲ)在棱1CC 上就是否存在点E ,使得二面角1A EB B --的大小就是45o ,若存在,求CE 的长,若不存在,请 说明理由、2、如图,在底面就是正方形的四棱锥P-ABCD 中,PA ⊥面ABCD,BD 交AC 于点E,F 就是PC 中点,G 为AC 上一点。

(Ⅰ)求证:BD ⊥FG;(Ⅱ)确定点G 在线段AC 上的位置,使FG//平面PBD,并说明理由;(Ⅲ)当二面角B-PC-D 的大小为23π时,求PC 与底面ABCD 所成角的正切值。

3、在四棱锥P ABCD -中,侧面PCD ⊥底面ABCD ,PD CD ⊥,E 为PC 中点,底面ABCD 就是直角梯形,//AB CD ,90ADC ∠=o ,1AB AD PD ===,2CD =、(Ⅰ)求证://BE 平面PAD ; (Ⅱ)求证:BC ⊥平面PBD ;(Ⅲ)设Q 为侧棱PC 上一点,PQ PC λ=u u u r u u u r ,试确定λ的值,使得二面角Q BD P--为45o4、如图,三棱柱111ABC A B C -中,侧面11AA C C ⊥底面ABC ,112,AA AC AC AB BC ====, 且AB BC ⊥,O 为AC 中点、 (Ⅰ)证明:1A O ⊥平面ABC ;GFE AABCD EP(Ⅱ)求直线1A C 与平面1A AB 所成角的正弦值;(Ⅲ)在1BC 上就是否存在一点E ,使得//OE 平面1A AB ,若不存在,说明理由;若存在,确定点E 的位置、5、如图,棱锥P —ABCD 的底面ABCD 就是矩形,PA ⊥平面ABCD ,PA =AD =2,BD =22、 (Ⅰ)求证:BD PAC ⊥平面; (Ⅱ)求二面角B PD C --的余弦值; (III)在线段PD 上就是否存在一点Q ,使CQ 与平面PBD 所成的角的正弦值为962,若存在,指出点Q 的位置,若不存在,说明理由、6、如图,四棱锥,,P ABCD AB AD CD AD PA ABCD -⊥⊥⊥中,底面,22PA AD CD AB ====,M PC 为的中点、(1)求证:BM PAD 平面P ;(2)在侧面PAD 内找一点N,使MN PBD ⊥平面7、如图,三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,AA 1⊥面ABC,BC ⊥AC,BC=AC=2,AA 1=3,D 为AC 的中点、 (Ⅰ)求证:AB 1//面BDC 1;(Ⅱ)在侧棱AA 1上就是否存在点P,使得CP ⊥面BDC 1?并证明您的结论、8、 如图,四棱锥P —ABCD 中,AB ⊥AD ,CD ⊥AD ,PA ⊥底面ABCD ,PA = AD = CD = 2AB = 2,M 为PC 的中点、 (1)求证:BM ∥平面PAD ;1A BCO A 1B 1C DPABCA C 1B C 1(2)平面PAD 内就是否存在一点N ,使MN ⊥平面PBD ? 若存在,确定N 的位置,若不存在,说明理由;9、直三棱柱A 1B 1C 1—ABC 的三视图如图所示,D 、E 分别为棱CC 1与B 1C 1的中点。

19题立体几何存在的主要问题

19题立体几何存在的主要问题

19题立体几何存在的主要问题:
1、线线垂直、线面垂直、面面垂直关系不清晰,垂直判定定理及性质定理理解不透,应用时条件不足。

2、缺乏空间图形平面化的思想,导致在解直角三角形时线段之间的关系平行、垂直和大小混乱
3、计算能力薄弱,写点的坐标和解直角三角形时计算线段长度出错。

4、解题格式不规范:如建立空间直角坐标系没有证明或交代不清楚,没有在图
形上体现,没有养成下结论的习惯。

复习建议:
1、加强空间立体几何有关的基础知识点的训练,尤其是空间角的求解,逐步提
高学生的空间想象、推理论证、抽象概括和运算求解能力,以及熟练运用化归与转化的数学思想方法,另外在复习中要重视三视图在立体几何解答题中的应用。

2、加强对先证明垂直再建系的题型的训练,规范解题格式。

3、加强折叠问题和存在性问题题型的训练,加强学生对基本几何图形认识的训
练。

4、理顺——将模糊的逻辑关系搞明白,将凌乱的逻辑关系理清楚;②补漏——把缺漏或跳步的地方补起来,所谓“跳步”是指需要用到线面平行与垂直的判定与性质定理推理之处而没有推理过程。

办法之一就是让学生把证明“说出来”。

提高求空间几何“角”得分的途径是:用空间向量程序化地求解:①建系——使二面角的某一个面与坐标面平行或在坐标面上;②确定相关点的坐标,确定相关平面上不共线的两个向量;③设法向量,并建立求法向量的方程组;④“解”方程组求出一个法向量;⑤运用空间向量数量积求角。

立体几何中的存在性问题

立体几何中的存在性问题

作业.(2010·浙江·理·T20)如图,平面PAC⊥平面ABC, △ABC是以AC为斜边的等腰直角三角形.E,F,O分 别是PA,PB,AC的中点,AC=16 , PA=PC =10.
证明:在△ABO内存在一点M使得FM⊥平面BOE, 并求点M到OA,OB的距离.
z P
E
F
A
C
M
O
y
x
B
例3.(2011·福建·理·T20)
Hale Waihona Puke 几何方法:通过构造一C
个过点P且与AO垂直
的平面来确定点的Q
B
位置
AB 3 AQ
PO
M A
Q
例2.(2010·湖北·理·T18)如图,在四面体OABC中,OC ⊥ OA , OC ⊥ OB , ∠ AOB=120°,且OA=OB= OC=1,P为AC中点,证明:在AB上存在一点Q,使得 PQ⊥ OA,并计算AB/AQ的值.
A
FG∥EC
D
B
C
例1.如图,在底面是菱形的四棱锥P-ABCD
中,∠ABC=60 °,PA=AC=1,PB=PD= 2 ,点E在PD
上,且PE:ED=2:1.在棱PC上是否存在一点F,使
BF∥平面AEC ?证明你的结论.
P
A B
G E
F
O
C
思考3:若要确定平面
BFG∥平面AEC ,还需要
另一组平行线,你能通
C1
E
点F为C1D1的中点
A
MD
B
C 几何方法
向量方法
练习.(2010·湖南·理·T18)
如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是DD1的中
点,在棱C1D1上是否存在一点F,使B1F∥平面A1BE ?

2020高考精品系列之数学(文)专题11 立体几何解答题(原卷版)

2020高考精品系列之数学(文)专题11 立体几何解答题(原卷版)

专题11立体几何解答题考纲解读三年高考分析1、对于线面关系中的存在性问题,首先假设存在,然后在该假设条件下,利用线面关系的相关定理、性质进行推理论证,寻找假设满足的条件,若满足则肯定假设,若得出矛盾的结论则否定假设.对于探索性问题用向量法比较容易入手.一般先假设存在,设出空间点的坐标,转化为代数方程是否有解的问题,若有解且满足题意则存在,若有解但不满足题意或无解则不存在.2、空间几何体体积问题的常见类型及解题策略(1)若所给定的几何体是可直接用公式求解的柱体、锥体或台体,则可直接利用公式进行求解.(2)若所给定的几何体的体积不能直接利用公式得出,则常用转换法、分割法、补形法等方法进行求解.(3)若以三视图的形式给出几何体,则应先根据三视图得到几何体的直观图,然后根据条件求解.3、空间几何体与球接、切问题的求解方法(1)求解球与棱柱、棱锥的接、切问题时,一般过球心及接、切点作截面,把空间问题转化为平面图形与圆的接、切问题,再利用平面几何知识寻找几何中元素间的关系求解.(2)若球面上四点P,A,B,C构成的三条线段P A,PB,PC两两互相垂直,且P A=a,PB=b,PC=c,一般把有关元素“补形”成为一个球内接长方体,利用4R2=a2+b2+c2求解.垂直关系的证明和平行关系的证明是考查的重点,解题时常用到平行判定定理、垂直判定定理、垂直性质定理、平行性质定理,考查学生的数学逻辑推理能力、数学运算能力、直观想象能力,题型以选择填空题和解答题为主,中等难度.1、直线、平面平行的判定及其性质是高考中的重点考查内容,涉及线线平行、线面平行、面面平行的判定及其应用等内容.题型主要以解答题的形式出现,解题要求有较强的推理论证能力,广泛应用转化与化归的思想.2、直线、平面垂直的判定及其性质是高考中的重点考查内容,涉及线线垂直、线面垂直、面面垂直的判定及其应用等内容.题型主要以解答题的形式出现,解题要求有较强的推理论证能力,广泛应用转化与化归的思想.1.【2019年天津文科17】如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为平行四边形,△PCD为等边三角形,平面P AC⊥平面PCD,P A⊥CD,CD=2,AD=3.(Ⅰ)设G,H分别为PB,AC的中点,求证:GH∥平面P AD;(Ⅱ)求证:P A⊥平面PCD;(Ⅲ)求直线AD与平面P AC所成角的正弦值.2.【2019年新课标3文科19】图1是由矩形ADEB,Rt△ABC和菱形BFGC组成的一个平面图形,其中AB=1,BE=BF=2,∠FBC=60°.将其沿AB,BC折起使得BE与BF重合,连接DG,如图2.(1)证明:图2中的A,C,G,D四点共面,且平面ABC⊥平面BCGE;(2)求图2中的四边形ACGD的面积.3.【2019年新课标2文科17】如图,长方体ABCD﹣A1B1C1D1的底面ABCD是正方形,点E在棱AA1上,BE⊥EC1.(1)证明:BE⊥平面EB1C1;(2)若AE=A1E,AB=3,求四棱锥E﹣BB1C1C的体积.4.【2019年新课标1文科19】如图,直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面是菱形,AA1=4,AB=2,∠BAD=60°,E,M,N分别是BC,BB1,A1D的中点.(1)证明:MN∥平面C1DE;(2)求点C到平面C1DE的距离.5.【2019年北京文科18】如图,在四棱锥P﹣ABCD中,P A⊥平面ABCD,底面ABCD为菱形,E 为CD的中点.(Ⅰ)求证:BD⊥平面P AC;(Ⅱ)若∠ABC=60°,求证:平面P AB⊥平面P AE;(Ⅲ)棱PB上是否存在点F,使得CF∥平面P AE?说明理由.6.【2018年新课标2文科19】如图,在三棱锥P﹣ABC中,AB=BC=2,P A=PB=PC=AC=4,O为AC的中点.(1)证明:PO⊥平面ABC;(2)若点M在棱BC上,且MC=2MB,求点C到平面POM的距离.7.【2018年新课标1文科18】如图,在平行四边形ABCM中,AB=AC=3,∠ACM=90°,以AC 为折痕将△ACM折起,使点M到达点D的位置,且AB⊥DA.(1)证明:平面ACD⊥平面ABC;(2)Q为线段AD上一点,P为线段BC上一点,且BP=DQ DA,求三棱锥Q﹣ABP的体积.8.【2018年新课标3文科19】如图,矩形ABCD所在平面与半圆弧所在平面垂直,M是上异于C,D的点.(1)证明:平面AMD⊥平面BMC;(2)在线段AM上是否存在点P,使得MC∥平面PBD?说明理由.9.【2018年北京文科18】如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,平面P AD⊥平面ABCD,P A⊥PD,P A=PD,E,F分别为AD,PB的中点.(Ⅰ)求证:PE⊥BC;(Ⅱ)求证:平面P AB⊥平面PCD;(Ⅲ)求证:EF∥平面PCD.10.【2018年天津文科17】如图,在四面体ABCD中,△ABC是等边三角形,平面ABC⊥平面ABD,点M为棱AB的中点,AB=2,AD=2,∠BAD=90°.(Ⅰ)求证:AD⊥BC;(Ⅱ)求异面直线BC与MD所成角的余弦值;(Ⅲ)求直线CD与平面ABD所成角的正弦值.11.【2017年新课标2文科18】如图,四棱锥P﹣ABCD中,侧面P AD为等边三角形且垂直于底面ABCD,AB=BC AD,∠BAD=∠ABC=90°.(1)证明:直线BC∥平面P AD;(2)若△PCD面积为2,求四棱锥P﹣ABCD的体积.12.【2017年新课标1文科18】如图,在四棱锥P﹣ABCD中,AB∥CD,且∠BAP=∠CDP=90°.(1)证明:平面P AB⊥平面P AD;(2)若P A=PD=AB=DC,∠APD=90°,且四棱锥P﹣ABCD的体积为,求该四棱锥的侧面积.13.【2017年新课标3文科19】如图四面体ABCD中,△ABC是正三角形,AD=CD.(1)证明:AC⊥BD;(2)已知△ACD是直角三角形,AB=BD,若E为棱BD上与D不重合的点,且AE⊥EC,求四面体ABCE与四面体ACDE的体积比.14.【2017年北京文科18】如图,在三棱锥P﹣ABC中,P A⊥AB,P A⊥BC,AB⊥BC,P A=AB=BC =2,D为线段AC的中点,E为线段PC上一点.(1)求证:P A⊥BD;(2)求证:平面BDE⊥平面P AC;(3)当P A∥平面BDE时,求三棱锥E﹣BCD的体积.15.【2017年天津文科17】如图,在四棱锥P﹣ABCD中,AD⊥平面PDC,AD∥BC,PD⊥PB,AD =1,BC=3,CD=4,PD=2.(Ⅰ)求异面直线AP与BC所成角的余弦值;(Ⅱ)求证:PD ⊥平面PBC ;(Ⅲ)求直线AB 与平面PBC 所成角的正弦值.1.【2019年湖南省娄底市高三上学期期末】如图1,在直角梯形ABCD 中,//AB CD ,AB BC ⊥,22AB CD BC ==,BD 为梯形对角线,将梯形中的ABD ∆部分沿AB 翻折至ABE 位置,使ABE∆所在平面与原梯形所在平面垂直(如图2).(1)求证:平面AED ⊥平面BCE ;(2)探究线段EA 上是否存在点P ,使//EC 平面PBD ?若存在,求出EPEA;若不存在说明理由. 2.【四川省威远中学2020届高三上学期第一次月考】如图,AB 是圆O 的直径,点C 是圆O 上异于A ,B 的点,PO 垂直于圆O 所在的平面,且PO =OB =1.(1)若D 为线段AC 的中点,求证:AC ⊥平面PDO ; (2)求三棱锥P -ABC 体积的最大值; (3)若,点E 在线段PB 上,求CE +OE 的最小值.3.【2019年山西重点中学协作体高三暑假联考】如图,在等腰梯形ABCD 中,AB CD ∥,1AD DC CB ===,60ABC =︒,四边形ACFE 为矩形,平面ACFE ⊥平面ABCD ,1CF =.(1)求证:BC ⊥平面ACFE ; (2)求多面体ABCDEF 的体积.4.【2020年四川省雅安市雨城区雅安中学高三上学期开学摸底】如图,已知多面体ABCDEF 中,ABD ∆、ADE ∆均为正三角形,平面ADE ⊥平面ABCD ,AB CD EF P P ,::2:3:4AD EF CD =. (Ⅰ)求证:BD ⊥平面BFC ; (Ⅱ)若2AD =,求该多面体的体积.5.【安徽省合肥一中、安庆一中等六校教育研究会2020届高三上学期第一次素质测试】如图所示,三棱柱111ABC A B C -中,侧面11BB C C 为菱形,160,CBB A ∠=o在侧面11BB C C 上的投影恰为1B C 的中点O .(1) 证明:1B C AB ⊥; (2) 若1ACAB ⊥,且三棱柱111ABC A B C -的体积为38,求三棱柱111ABC A B C -的高.6.【湖南省衡阳市第八中学2020届高三上学期月考(二)】如图,在五面体ABCDFE 中,侧面ABCD 是正方形,ABE ∆是等腰直角三角形,点O 是正方形ABCD 对角线的交点EA EB =,26AD EF ==且//EF AD .(1)证明://OF 平面ABE ;(2)若侧面ABCD 与底面ABE 垂直,求五面体ABCDFE 的体积.7.【江西省南昌市2020届高三上学期开学摸底考试】如图,已知直三棱柱111ABC A B C -中,AB AC ⊥,12AB AC AA ===,E 是BC 的中点,F 是1A E 上一点,且12A F FE =.(Ⅰ)证明:AF⊥平面1A BC ;(Ⅱ)求三棱锥11C A FC -的体积.8.【2020年安徽省江淮十校高三第一次联考】如图,在四棱锥S ABCD -中,底面ABCD 是正方形,SA ⊥底面ABCD ,2SA AB ==,AE SC ⊥,垂足为E ,点A 在面SDC 上的投影为F 。

立体几何存在性问题(完整资料).doc

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【最新整理,下载后即可编辑】立体几何存在性问题未命名一、解答题1.在多面体中,底面是梯形,四边形是正方形,,,面面,..(1)求证:平面平面;(2)设为线段上一点,,试问在线段上是否存在一点,使得平面,若存在,试指出点的位置;若不存在,说明理由?(3)在(2)的条件下,求点到平面的距离.2.如图,四棱锥中,底面是直角梯形,,,,侧面是等腰直角三角形,,平面平面,点分别是棱上的点,平面平面(Ⅰ)确定点的位置,并说明理由;(Ⅱ)求三棱锥的体积.3.如图,在长方体中,,点在棱上,,点为棱的中点,过的平面与棱交于,与棱交于,且四边形为菱形.(2)确定点的具体位置(不需说明理由),并求四棱锥的体积.4.如图2,已知在四棱锥中,平面平面,底面为矩形.(1)求证:平面平面;(2)若,试求点到平面的距离.5.如图,三棱锥的三条侧棱两两垂直,,,分别是棱,的中点.(1)证明:平面平面;(2)若四面体的体积为,求线段的长.6.如图,在四棱锥中,,,,.(1)求证:;(2)若,,为的中点.(i)过点作一直线与平行,在图中画出直线并说明理由;(ii)求平面将三棱锥分成的两部分体积的比.7.如图1所示,在梯形中,//,且,,分别延长两腰交于点,点为线段上的一点,将沿折起到的位置,使,如图2所示.(1)求证:;(2)若,,四棱锥的体积为,求四棱锥的表面积.8.如图,在四棱锥中,底面为矩形,平面平面,.(1)证明:平面平面;(2)若,为棱的中点,,,求四面体的体积.是矩形,且平面平面,点在线段上.(1)求证:平面;(2)当为何值时,平面?证明你的结论. 10.10.如图,已知菱形的对角线交于点,点为的中点.将三角形沿线段折起到的位置,如图2所示.图1 图2(Ⅰ)求证:平面;(Ⅱ)证明:平面平面;(Ⅲ)在线段上是否分别存在点,使得平面平面?若存在,请指出点的位置,并证明;若不存在,请说明理由.参考答案1.(1)见解析.(2)见解析.(3).【解析】分析:(1)在梯形中,过点作作于,可得,所以,由面面,可得出,利用线面垂直的判定定理得平面,进而可得平面平面;(2)在线段上取点,使得,连接,先证明与相似,于是得,由线面平行的判定定理可得结果;(3)点到平面的距离就是点到平面的距离,设到平面的距离为,利用体积相等可得,,解得.详解:(1)因为面面,面面,,所以面,.故四边形是正方形,所以.在中,,∴.,∴,∴∴.因为,平面,平面.∴平面,平面,∴平面平面.(2)在线段上存在点,使得平面在线段上取点,使得,连接.在中,因为,所以与相似,所以又平面,平面,所以平面.(3)点到平面的距离就是点到平面的距离,设到平面的距离为,利用同角相等可得,,可得.点睛:证明线面平行的常用方法:①利用线面平行的判定定理,使用这个定理的关键是设法在平面内找到一条与已知直线平行的直线,可利用几何体的特征,合理利用中位线定理、线面平行的性质或者构造平行四边形、寻找比例式证明两直线平行.②利用面面平行的性质,即两平面平行,在其中一平面内的直线平行于另一平面.2.(Ⅰ)见解析(Ⅱ)【解析】试题分析:(1)根据面面平行的性质得到,,根据平行关系和长度关系得到点是的中点,点是的中点;(2),因为,所以,进而求得体积.详解:(1)因为平面平面,平面平面,平面平面,所以,又因为,所以四边形是平行四边形,所以,即点是的中点.因为平面平面,平面平面,平面平面,所以,又因为点是的中点,所以点是的中点,综上:分别是的中点;(Ⅱ)因为,所以,又因为平面平面,所以平面;又因为,所以.点睛:这个题目考查了面面平行的性质应用,空间几何体的体积的求法,求椎体的体积,一般直接应用公式底乘以高乘以三分之一,会涉及到点面距离的求法,点面距可以通过建立空间直角坐标系来求得点面距离,或者寻找面面垂直,再直接过点做交线的垂线即可;当点面距离不好求时,还可以等体积转化.3.(1)见解析(2)为棱上靠近的三等分点,为棱中点,【解析】分析:(1)要证平面平面,即证平面,即证,;(2)为棱上靠近的三等分点,为棱中点,利用等体积法即可求得结果.详解:(1)在矩形中,,.又平面,.,平面.又平面,平面平面.(2)为棱上靠近的三等分点,为棱中点,,所以的面积.于是四棱锥的体积.点睛:求锥体的体积要充分利用多面体的截面和旋转体的轴截面,将空间问题转化为平面问题求解,注意求体积的一些特殊方法——分割法、补形法、等体积法. ①割补法:求一些不规则几何体的体积时,常用割补法转化成已知体积公式的几何体进行解决.②等积法:等积法包括等面积法和等体积法.等积法的前提是几何图形(或几何体)的面积(或体积)通过已知条件可以得到,利用等积法可以用来求解几何图形的高或几何体的高,特别是在求三角形的高和三棱锥的高时,这一方法回避了通过具体作图得到三角形(或三棱锥)的高,而通过直接计算得到高的数值.4.(1)见解析;(2)【解析】分析:(1)由平面平面,根据面面垂直的性质可得平面,由面面垂直的判定定理可得结论;(2)取AD 的中点O,则平面,由,从而利用棱锥的体积公式可得结果.详解:(1)证明:.(2)解:取AD的中点O,则,,则.又易知,所以,解出.点睛:解答空间几何体中垂直关系时,一般要根据已知条件把空间中的线线、线面、面面之间垂直关系进行转化,转化时要正确运用有关的定理,找出足够的条件进行推理;证明直线和平面垂直的常用方法有:(1)利用判定定理;(2)利用判定定理的推论;(3)利用面面平行的性质;(4)利用面面垂直的性质,当两个平面垂直时,在一个平面内垂直于交线的直线垂直于另一个平面.5.(1)证明见解析;(2).【解析】分析:(1)推导出BE⊥CD,AB⊥CD,从而CD⊥平面ABE,由此能证明平面ABE⊥平面ACD;(2)取BD的中点G,连接EG,则EG∥BC.推导出BC⊥平面ABD,从而EG⊥平面ABD,由此能求出线段AE的长.详解:(1)证明:因为,是棱的中点,所以.又三棱锥的三条侧棱两两垂直,且,所以平面,则.因为,所以平面,又平面,所以平面平面.(2)解:取的中点,连接,则.易证平面,从而平面,所以四面体的体积为,则,在中,,.点睛:垂直、平行关系证明中应用转化与化归思想的常见类型.(1)证明线面、面面平行,需转化为证明线线平行.(2)证明线面垂直,需转化为证明线线垂直.(3)证明线线垂直,需转化为证明线面垂直.6.(1)见解析;(2)见解析,【解析】分析: (1) 取中点,连接,,先证明面,再证明.(2) (i)取中点,连接,,则,即为所作直线,证明四边形为平行四边形即得证. (ii)先分别计算出两部分的体积,再求它们的比.详解:(1)证明:(1)取中点,连接,,为中点,又,为中点,又,面又面,(2)(i)取中点,连接,,则,即为所作直线,理由如下:在中、分别为、中点,且又,且,四边形为平行四边形.(ii),,,面又在中,,,又,面,.:(1)本题主要考查空间平行垂直位置关系的证明,考查空间几何体体积的计算,意在考查学生对这些基础知识的掌握能力和空间想象转化能力.(2)对于空间平行垂直位置关系的证明有几何法和向量法两种方法,空间几何体体积的计算有公式法、割补法和体积变换法三种方法.7.(1)见解析;(2)【解析】分析:(1)先利用直角三角形和线线平行的性质得到线线垂直,再利用线面垂直的判定定理和性质得到线面垂直和线线垂直;(2)分析四棱锥的各面的形状,利用相关面积公式进行求解.详解:(1)因为∠C=90°,即AC⊥BC,且DE∥BC,所以DE⊥AC,则DE⊥DC,DE⊥DA1,又因为DC∩DA1=D,所以DE⊥平面A1DC.因为A1F⊂平面A1DC,所以DE⊥A1F.又因为A1F⊥CD,CD∩DE=D,所以A1F⊥平面BCDE,又因为BE⊂平面BCDE,所以A1F⊥BE.(2)由已知DE∥BC,且DE=BC,得D,E分别为AC,AB 的中点,在Rt△ABC中,,则A1E=EB=5,A1D=DC=4,则梯形BCDE的面积S1=×(6+3)×4=18,四棱锥A1—BCDE的体积为V=×18×A1F=12,即A1F=2,在Rt△A1DF中,,即F是CD的中点,所以A1C=A1D=4,因为DE∥BC,DE⊥平面A1DC,所以BC⊥平面A1DC,所以BC⊥A1C,所以,在等腰△A1BE中,底边A1B上的高为,所以四棱锥A1—BCDE的表面积为S=S1++++=18+×3×4+×4×2+×6×4+×2×2=36+4+2.点睛:本题考查空间中的垂直关系的转化、空间几何体的表面积等知识,意在考查学生的空间想象能力和数学转化能力.8.(1)见解析;(2)【解析】分析:(1)由面面垂直的性质定理得到⊥平面,即,进而得到平面平面,(2)由等体积法求解,。

高中数学立体几何教学现状及对策分析

高中数学立体几何教学现状及对策分析

高中数学立体几何教学现状及对策分析立体几何是高中数学课程中的重要内容,它通过研究空间中的点、线、面和体的关系,培养学生的立体思维能力和空间想象力。

目前高中数学立体几何教学在一些方面存在一些问题,需要采取一些对策来改进。

当前高中数学立体几何教学存在的问题主要包括教学内容设置不合理、教学方法陈旧单一以及学生基础薄弱等方面。

在教学内容设置方面,一些学校的数学教师或许只是简单将教科书中的知识点按部就班地教授给学生,缺乏针对性和深度。

在教学方法上,传统的黑板讲授和书本记诵的教学方式已经难以满足学生的需求,学生对于立体几何的实际应用和抽象概念理解程度较低。

学生的数学基础薄弱也是当前立体几何教学面临的困难之一,他们在解题时经常出现概念理解不透彻、逻辑推理不清晰等问题。

为了改进高中数学立体几何教学现状,我们可以采取一些对策。

对于教学内容设置不合理的问题,我们应该注重引导学生从实际问题出发,通过实例讲解、图像展示等方式使他们对于数学原理的理解更加深入和直观。

对于教学方法陈旧单一的问题,我们可以引入现代化教学技术,比如多媒体教学、互动式教学等,提高学生的学习兴趣和参与度。

也可以鼓励学生自主学习,进行小组合作学习,便于他们相互讨论、共同探讨问题,从而培养他们的解决问题能力。

针对学生基础薄弱的问题,教师们可以采用个性化辅导、差异化教学等手段,针对每个学生的学习状况和水平,给予不同程度的辅助和引导,提高学生的学习效果。

在立体几何教学中我们还可以引入一些新的教学内容,比如引入空间解析几何的内容,将代数运算与空间图形相结合,更好地培养学生的空间想象力和运算能力。

也可以通过实践活动来丰富教学内容,比如利用立体拼图等方式让学生亲自动手操作,增加他们对于立体几何概念的实际感受。

了解学生的背景知识和兴趣爱好也对于改进教学效果非常重要,教师可以通过与学生的交流和沟通,了解他们的学习习惯和状况,及时调整教学计划和方式,使得教学更具针对性和实效性。

高中文科生学习立体几何困难的原因与对策

高中文科生学习立体几何困难的原因与对策
比推 理
,
教 师 要 有 意识
,
加 强 学 生 能 根 据 学 习 过 的 知 识 进 行类 将 知 识 进 行迁移
;
对 空 间 的 感觉 及 想 象 的 能 力 增 强 几 何 直观 能 力 也就是 说高 中 文 科 生 学


,
但 是 在 空 间 四 边形 中却 不 满 足
,


灵 活运用

果 教师 不 能 引 导 学 生解 决 平 面 几何 知 识
,
只 喜 欢应 用 性质 和 定 理
,
首先 认 真 读 题
,
分析 题 意

,
再根 据题
,
因 此看 到 的 图形 与 实 际 的 图

,
去 解题
,
而 忽 略 了 概 念 的 生 成 过程

目的 要 求做 出辅 助 图 形或 辅 助 线

形是 不 一样 的 例如 在 简 单 几 何 体 的 直观 图 中 原 来 的 直角会 变成一 个 4 5 度 的 锐角

,
习 数学 概 念 不 仅 需 要 较 高 的 概 括 能
我 们将 立 体 几何 问题 的 解 决 可 以 归 纳
而 且 还 需 要 有 在 数量 关 系 或 空 间
,
为 首先 根 据 题 意进 行 分 析正 确 地 作 出
我 就 文 科 生 的 具 体 情况 分 析 几点学 习
立 体 几 何 的 困难 原 因并 尝 试 提 出 改 善 策略
因此教 师 在 平 时 的 教学 中
,
识 图 与 画 图 能 力较 差 用 平 面 的

程 只 是 简 单地 解 读概 念

文科立体几何存在性点

文科立体几何存在性点

1、已知三棱柱ABC-A′B′C′中,平面BCC′B′⊥底面ABC,BB′⊥AC,底面ABC是边长为2的等边三角形,AA′=3,E,F分别在棱AA′,CC′上,且AE=C′F=2.(1)求证:BB′⊥底面ABC;(2)在棱A′B′上找一点M,使得C′M∥平面BEF,并给出证明.2、在如图所示的多面体中,四边形ABB1A1和ACC1A1都为矩形.(1)若AC⊥BC,证明:直线BC⊥平面ACC1A1;(2)设D,E分别是线段BC,CC1的中点,在线段AB上是否存在一点M,使直线DE∥平面MC?请证明你的结论.A13、如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥CD,AD∥BC,∠ADC=∠PAB=90°,BC=CD=AD.(1)在平面PAD内找一点M,使得直线CM∥平面PAB,并说明理由;(2)证明:平面PAB⊥平面PBD.4、在如图所示的多面体中,四边形ABB1A1和ACC1A1都为矩形.(1)若AC⊥BC,证明:直线BC⊥平面ACC1A1 ;(2)设D,E分别是线段BC,CC1的中点,在线段AB上是否存在一点M,使直线DE∥平面A1MC?请证明你的结论.5、如图1,在矩形ABCD中,AB=4,AD=2,E是CD的中点,将△ADE沿AE折起,得到如图2所示的四棱锥D1-ABCE,其中平面D1AE⊥平面ABCE.(1)证明:BE⊥平面D1AE;(2)设F为CD1的中点,在线段AB上是否存在一点M,使得MF∥平面D1AE?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.6、一个多面体的直观图和三视图如图所示,M,N分别是线段AB,AC的中点,G是DF上的一动点.(1)求该几何体的体积与表面积;(2)求证:GN⊥AC;(3)当FG=GD时,在棱AD上确定一点P,使得GP∥平面FMC,并给出证明.7、如图,在四棱锥P-ABCD中,PC⊥平面ABCD,AB∥DC,DC⊥AC.(1)求证:DC⊥平面PAC;(2)求证:平面PAB⊥平面PAC;(3)设点E为AB的中点.在棱PB上是否存在点F,使得PA∥平面CEF?说明理由.8、如图,在底面为菱形的四棱锥P-ABCD中,∠ABC=60°,PA=AC=1,PB=PD=,点E在PD上,且=2.(1)求证:PA⊥平面ABCD;(2)在棱PC上是否存在点F,使得BF∥平面EAC?若存在,指出F的位置;若不存在,请说明理由.9、如图,在棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E是棱D1D的中点,点F在棱B1B上,且满足F=2BF.B1(1)求证:EF⊥A1C1;(2)在棱C1C上确定一点G,使A,E,G,F四点共面,并求此时C1G的长.10、如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥CD,AD∥BC,∠ADC=∠PAB=90°,BC=CD=AD.(1)在平面PAD内找一点M,使得直线CM∥平面PAB,并说明理由;(2)证明:平面PAB⊥平面PBD.11、如图,已知正方形ABCD的边长为6,点E,F分别在边AB,AD上,AE=AF=4,现将△AEF沿线段EF折起到△A'EF位置,使得A'C=.(1)求五棱锥A'-BCDFE的体积;(2)在线段A'C上是否存在一点M,使得BM∥平面A'EF?若存在,求A'M;若不存在,请说明理由.12、如图,在四棱锥P-ABCD中,PC⊥平面ABCD,AB∥DC,DC⊥AC.(1)求证:DC⊥平面PAC;(2)求证:平面PAB⊥平面PAC;(3)设点E为AB的中点,在棱PB上是否存在点F,使得PA∥平面CEF?说明理由.13、已知在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=2,AA1=,点D为AC的中点,点E在线段AA1上.(1)当AE∶EA1=1∶2时,求证:DE⊥BC1.(2)是否存在点E ,使三棱锥C 1-BDE 的体积恰为三棱柱ABC-A 1B 1C 1体积的?若存在,求AE 的长,若不存在,请说明理由.14、如图,在正方体1111ABCD A B C D 中,E 为棱11C D 的中点,F 为棱BC 的中点.(1)求证:直线AE ⊥直线DA 1;(2)在线段AA 1上求一点G ,使得直线AE ⊥平面DFG ?并说明理由.15、如图1所示,在Rt ABC △中,∠C =90°,D ,E 分别为AC ,AB 的中点,点F 为线段CD 上的一点,将ADE △沿DE 折起到1A DE △的位置,使A 1F ⊥CD ,如图2所示.(1)求证:1A F BE ⊥;(2)线段1A B 上是否存在点Q ,使1AC ⊥平面DEQ ?说明理由.16、如图,三棱柱侧面⊥底面ABC ,AC ⊥AB ,,1160AA B ∠= ,E,F 分别为棱的中点.(Ⅰ)求证:AC ⊥AE ;(Ⅱ)求三棱柱的体积;(Ⅲ)在直线上是否存在一点P ,使得CP ∥平面AEF ?若存在,求出AP 的长;若不存在,说明理由.17、如图,在四棱锥中,底面为正方形,平面底面,,点,分别是,的中点.(Ⅰ)求证:平面; (Ⅱ)求证:平面;111ABC A B C -11ABB A 12AC AB AA ===11,A BBC 111ABC A B C -1AA A BCDE -BCDE ABE ⊥BCDE AB AE BE ==M N AE AD //MN ABC BM ⊥ADE(Ⅲ)在棱上求作一点,使得,并说明理由.18、如图,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是菱形,∠ABC =60°,为正三角形, 且侧面PAB ⊥底面ABCD . E ,M 分别为线段AB ,PD 的中点.(I )求证:PE ⊥平面ABCD ; (II )求证:PB //平面ACM ; (III )在棱CD 上是否存在点G , 使平面GAM ⊥平面ABCD ,请说明理由.19、如图1,在△ABC 中,D ,E 分别为AB ,AC 的中点,O 为DE的中点,AB AC ==,4BC =.将△ADE 沿DE 折起到△1A DE 的位置,使得平面1A DE ⊥平面BCED ,F 为1A C 的中点,如图2.(Ⅰ)求证://EF 平面1A BD ;DE P CP AD ⊥PAB ∆EBFCAB 1C 1A 1(Ⅱ)求证:平面1A OB ⊥平面1A OC ;(Ⅲ)线段OC 上是否存在点G ,使得OC ⊥平面EFG ?说明理由.图1 图220、如图1,在梯形ABCD 中,//BC AD ,1BC =,3AD =,BE AD ⊥于E ,1BE AE ==.将ABE ∆沿BE 折起至A BE '∆,使得平面A BE '⊥平面BCDE (如图2),M 为线段A D '上一点. (Ⅰ)求证:A E CD '⊥;(Ⅱ)若M 为线段A D '中点,求多面体A BCME '与多面体MCDE 的体积之比;(Ⅲ)是否存在一点M ,使得A B '//平面MCE ?若存在,求A M '的长.若不存在,请说明理由.21、如图,在三棱柱中,侧棱垂直于底面,,1AC BC CC ==,,分别为,的中点. (Ⅰ)求证:1AC C F ⊥; (Ⅱ)求证:BE ∥平面; (Ⅲ)在棱1CC 上是否存在一点G ,111ABC A B C -AC BC ⊥E F 11A B BC 11AC F 图1EABCD图2CBMDA 'E使得平面1B EG ⊥平面11AC F ?说明理由.22、如图,已知菱形AECD 的对角线,AC DE 交于点F ,点E 为的AB 中点.将三角形ADE 沿线段DE 折起到PDE 的位置,如图2所示.(Ⅰ)求证:DE ⊥平面PCF ;;(Ⅱ)证明: 平面PBC ⊥平面PCF ;(Ⅲ)在线段,PD BC 上是否分别存在点,M N ,使得平面//CFM 平面PEN ?若存在,请指出点,M N 的位置,并证明;若不存在,请说明理由.23如图1,正六边形ABCDEF 的边长为2,O 为中心,G 为AB 的中点.现将四边形DEFC 沿CF 折起到四边形11D E FC 的位置,使得平面ABCF ⊥平面11D E FC ,如图2.(Ⅰ)证明:1D F ⊥平面1E OG ;(Ⅱ)求几何体1E -OFAG 的体积;(Ⅲ)在直线AB 上是否存在点H ,使得1//D H 平面1E OG ?如果存在,求出AH 的长;如果不存在,请说明理由.24、如图,矩形ABCD 所在平面与半圆弧所在平面垂直,M 是上异于C,D的点.(1)证明:平面AMD⊥平面BMC;(2)在线段AM上是否存在点P,使得MC∥平面PBD?说明理由.。

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立体几何中的存在性问题
如图,四棱锥,,P ABCD AB AD CD AD PA ABCD -⊥⊥⊥中,底面,
22PA AD CD AB ====,M PC 为的中点.
(1)求证:BM
PAD 平面 ;
(2)在侧面PAD 内找一点N
,使MN PBD ⊥平面
2.如图,已知正方形ABCD 的边长为2,中心为O ,设
PA ⊥平面ABCD ,EC ∥PA ,且PA =2.(1)当CE 为多少时,PO ⊥平面BED ;
3. 如图,三棱柱ABC—A1B1C1中,AA1⊥面ABC,BC⊥AC,BC=AC=2,AA1=3,D为AC的中点.
(Ⅰ)求证:AB1//面BDC1;
(Ⅱ)在侧棱AA1上是否存在点P,使得
CP⊥面BDC1?并证明你的结论.
4. 如图,四棱锥P—ABCD中,AB⊥AD,CD⊥AD,PA⊥底
面ABCD,PA = AD = CD = 2AB = 2,M为PC的中点.
(1)求证:BM∥平面PAD;
(2)平面PAD内是否存在一点N,使MN⊥平面PBD?
若存在,确定N的位置,若不存在,说明理由;
5.直三棱柱A 1B 1C 1—ABC 的三视图如图所示,D 、E 分别为棱CC 1和B 1C 1的中点。

(1)求点B 到平面A 1C 1CA 的距离;
(2)在AC 上是否存在一点F ,使EF ⊥平面A 1BD ,若存在确定其位置,若不存在,说明
理由.
6.如图,在四棱锥P ABCD -中,底面A B C D 为直角梯形,且//AD BC ,
90ABC PAD ∠=∠=︒,侧面PAD ⊥底面ABCD . 若1
2
PA AB BC AD ===
. (Ⅰ)求证:CD ⊥平面PAC ;
(Ⅱ)侧棱PA 上是否存在点E ,使得//BE 平面PCD ?若存在,指出点E 的位置并证
明,若不存在,请说明理由;
A B P
C D
A
B
C A 1
B 1
C 1
7.如图,在直三棱柱111C B A ABC -中,4,5,4,31====AA AB BC AC .
(Ⅰ)求证:1BC AC ⊥;(Ⅱ)在AB 上是否存在点D ,使得1AC ∥平面1CDB ,若存在,试给出证明;若不存在,请说明理由.
8.如图,三棱柱111ABC A B C -中,侧面11AA C C ⊥底面ABC , 11
2,AA AC AC AB BC ====,且AB BC ⊥,O 为AC 中点. ① 证明:1A O ⊥平面ABC ;
(2)在1BC 上是否存在一点E ,使得//OE 平面1A AB ,若不存在,说明理由;若存在,确定点E 的位置.
1
A B
C
O
A
1
B 1
C
N
C 1
B 1
M C
B A
9.已知某几何体的直观图和三视图如下图所示, 其正视图为矩形,左视图为等腰直角三角形,俯视图为直角梯形.
(I)证明:BN⊥平面C 1B 1N ;
(II)M 为AB 中点,在线段CB 上是否存在一点P ,使得MP∥平面CNB 1,若存在,求出BP 的长;若不存在,请说明理由.
俯视图
左视图
正视图
44
4
8
10.如图:在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是菱形,
60,ABC PA ∠=︒⊥平面ABCD ,点,M N 分别为,BC PA 的中点,且2==AB PA .
(1)证明:BC ⊥平面AMN ;(2)求三棱锥AMC N -的体积;
(3)在线段PD 上是否存在一点E ,使得//NM 平面ACE ;若存在,求出PE 的长;若不存在,说明理由.
N M
P A
B
C
D D
11.(2012海淀一模)
已知菱形ABCD 中,AB =4, 60BAD ∠=
(如图1所示),将菱形ABCD 沿对角线BD 翻折,使点C 翻折到点1C 的位置(如图2所示),点E ,F ,M 分别是AB ,DC 1,BC 1的中点.
(Ⅰ)证明:BD //平面EMF ; (Ⅱ)证明:1AC BD ⊥;
(Ⅲ)当EF AB ⊥时,求线段AC 1 的长.
12(2012西城一模)如图,矩形ABCD 中,3AB =,4=BC .E ,F 分别在线段BC 和AD 上,EF ∥AB ,将矩形ABEF 沿EF 折起.记折起后的矩形为MNEF ,且平面
⊥MNEF 平面ECDF .
(Ⅰ)求证:NC ∥平面MFD ; (Ⅱ)若3EC =,求证:FC ND ⊥; (Ⅲ)求四面体NFEC 体积的最大值.
A
B
C
D
图1
M F
E
A
B
C 1
D 图2
A B
C
D
E
F
13.(2012朝阳一模)在如图所示的几何体中,四边形ABCD 为平行四边形,
=90ABD ∠︒, EB ⊥平面ABCD ,EF//AB ,2AB=,=1EF ,=13BC ,且M 是BD
的中点.
(Ⅰ)求证://EM 平面ADF ;
(Ⅱ)在EB 上是否存在一点P ,使得CPD ∠最大? 若存在,请求出CPD ∠的正切值;若不存在, 请说明理由.
14.(2012丰台一模)如图,四棱锥P-ABCD 中,底面ABCD 是菱形,P A =PD ,∠BAD =60º,E 是AD 的中点,点Q 在侧棱PC 上.
(Ⅰ)求证:AD ⊥平面PBE ; (Ⅱ)若Q 是PC 的中点,求证:P A // 平面BDQ ;
(Ⅲ)若V P-BCDE =2V Q - ABCD ,试求
CP
CQ
的值.
C
A F E
B M
D D
C
B
Q P
E A
15.(2012石景山一模)如图所示,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 是棱1DD 的中点. (Ⅰ)证明:平面11ADC B ⊥平面1A BE ;
(Ⅱ)在棱11D C 上是否存在一点F , 使F B 1//平面BE A 1?证明你的结论.
16.(2012房山一模)在直三棱柱111ABC A B C -中,1CC BC =,BC AB ⊥.点N M ,分别是1CC ,C B 1的中点,G 是棱AB 上的动点.
(Ⅰ)求证:⊥C B 1平面BNG ; (Ⅱ)若CG //平面M AB 1,试确定G 点的位置,并给出证明.
E A
B C
D
B 1
A 1
D 1
C 1
17.(2010东城二模)(本小题满分14分)
如图,四棱锥P ABCD -中,⊥PD 平面ABCD ,底面ABCD 为矩形,4PD DC ==,
2AD =,E 为PC 的中点.
(Ⅰ)求证:AD PC ⊥; (Ⅱ)求三棱锥A PDE -的体积;
(Ⅲ)AC 边上是否存在一点M ,使得//PA 平面EDM , 若存在,求出AM 的长;若不存在,请说明理由.
18. 如图,在直四棱柱1111ABCD A B C D -中,已知122DC DD AD AB ===,
AD DC AB DC ⊥,∥。

(1)求证:11D C AC ⊥;
(2)设E 是DC 上一点,试确定E 的位置,使1D E ∥平面1A BD ,并说明理由。

A
B
C
D
E
P
19.(2011丰台文16).(本小题共13分)
如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为直角梯形,AD //BC ,∠ADC =90°,BC =
1
2
AD ,P A =PD ,Q 为AD 的中点. (Ⅰ)求证:AD ⊥平面PBQ ;
(Ⅱ)若点M 在棱PC 上,设PM =tMC ,试确定t 的值,使得P A //平面BMQ .
18、如图,在=
2,2
ABC B AB BC P AB π
∆∠==中,,为边上一动点,PD//BC 交AC 于
点D,现将'
'
,PDA .PDA PD PDA PBCD ∆∆⊥沿翻折至使平面平面 (1)当棱锥'
A PBCD -的体积最大时,求PA 的长;
(2)若点P 为AB 的中点,E 为'
'
.AC B DE ⊥的中点,求证:A
P
A
B
C
D Q M。

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