冷幫銀
摘要:立體幾何是在高考中常考不衰的考點。其中求平行關(guān)系和角更為突出。通過探討高考中相關(guān)題目的解題方法和及思路,會有助于教學(xué)方法的進一步完善。以及能讓學(xué)生更深層次的學(xué)習(xí)此內(nèi)容。
關(guān)鍵詞:高考;立體幾何;平行;角
1 ?立體幾何的高考背景
立體幾何是高考必考內(nèi)容,立體幾何的考查主要有以下幾個方面:一是幾何圖形的三視圖;二是點、線、面之間的位置關(guān)系,其中重點是平行關(guān)系、垂直關(guān)系、異面關(guān)系;三是空間角度,命題的重點是二面角、直線與平面所成角、異面直線所成角,在這三個求角的類型以求二面角為高考常見大題。以下則是高考中立體幾何的幾個典型例子及幾種常見解法。
2 ?立體幾何的幾種題型的求解方法
2.1 ?三視圖
2.1.1 ?主視圖和左視圖
主視圖和左視圖都是三角形的必然是椎體。還有兩種特殊的情況:一是棱錐和半圓錐的組合體;二是半圓錐。如何確定就是通過俯視圖的觀察。
(1)若俯視圖是三角形時是三棱錐;
(2)若俯視圖是多邊形時是多棱錐;
(3)若俯視圖是圓時是圓錐。
2.1.2 ?求表面積
在求表面積的時候,應(yīng)先求出立體幾何,在根據(jù)表面積的公式求出答案,特別注意,如果是幾何體組合,應(yīng)去掉重合的部分。
2.1.3 ?體積
在求體積的時候,應(yīng)先求出立體幾何,在根據(jù)體積的公式求出答案,如果是幾何體組合,應(yīng)分別求出然后再相加。
例1.在一個正方體中,過頂點A的三條棱的中點分別為E,F(xiàn),G.該正方體截去三棱錐后,所得多面體的三視圖中,正視圖如右圖所示,則相應(yīng)的側(cè)視圖是
A. B. C. D.
小結(jié):根據(jù)三視圖定義解決問題。
解析 ?下圖是還原后的幾何直觀圖,分別取BC、AD的中點E、F,連接SE、SF、EF.由已知數(shù)據(jù)有
AB=BC=CD=DA=SE=EF=2,BE=EC=1,
∵△SBC是等腰三角形,
∴SC=SB=,
又∵△SDA是等腰三角形,
∴SF⊥AD,∴SF=,∴=4,S△SCD=2,
S△SBA=S△CDS=,S△ADS=,
∴SS-ABCD=6+2(+),
∴.
小結(jié):此類題目一般都是先根據(jù)題目數(shù)據(jù)判斷出立體圖形的結(jié)構(gòu),根據(jù)分析出來的結(jié)果,利用所學(xué)的基本公式求解。
2.2 ?點、線、面之間的位置關(guān)系
2.2.1 ?定理的應(yīng)用
點、線、面之間的位置關(guān)系主要是考查定理的應(yīng)用。一般出現(xiàn)在選擇題和填空題中。
2.2.2 ?空間中的平行關(guān)系
此內(nèi)容一般考點在直線與平面平行的判定及其性質(zhì),平面與平面平行的判定及其性質(zhì)以及運用定理證明一些空間平行關(guān)系。
例2 ?三棱柱ABC-DEF的底面是正三角形,側(cè)面與底面垂直,點G是DF的中點,求證:BF∥平面AEG.
方法一 ?連接DB,設(shè)AE∩DB=O,則O為DB的中點,連接OG,則OG為△DBF的中線,
∴OG∥BF,∵OG平面AGE,∴BF∥平面AGE
方法二 ?延長AG與CF的延長線交于O,連接EO,
∵G為DF的中點,且GF∥AC,
∴==,
∴OF=FC=EB,又∵FC∥EB,
∴四邊形BEOF為平行四邊形,
∴BF∥EO,又∵平面AGE, OE平面AGE
BF∥平面AGE (根據(jù)判定定理).
小結(jié):方法一和方法二都是利用判定定理來解的,由線線平行線面平行。所以此類題目主要抓?。壕€線平行線面平行面面平行,那么做此類題目就輕松。
2.3 ?求解角
2.3.1 ?線面角求解
在求解線面角的時候,有兩個大方向。一是找到直線在平面里內(nèi)的射影,而找到射影的關(guān)鍵就是找到直線上一點到平面的射影。這樣就可以解出線面角。二是利用向量,我們找出直線上一個向量和平面的法向量,求出兩個向量的夾角,就求出線面角了。
例4 ?正三棱柱ABC-FGH中,BC=2,AF=,D、E分別是AF、GH的中點,求直線FG與平面BCD所成角.
法一 ?∵AB∥FG,∴FG與平面BCD所成的角就是直線AB與平面BCD所成的角過A點做AL⊥DF于L點連接BL,
∵BC⊥平面AFE, ∴BC⊥AL
∴AL⊥面BCD
∴∠ABL為AB與平面BCD所成角
∵BC=2,AF=,∴AD=,AE=,
在中,AL=1,在Rt△ABL中AL=1,AB=2,
∴∠ABL=30°,F(xiàn)G與平面BCD所成角為.
小結(jié):在求線面角直接求的時候,特別要找準(zhǔn)直線上的點在平面內(nèi)的射影,在這個過程中大多數(shù)都用到了三垂線定理。還有是最后算出的結(jié)果是平面法向量與直線的夾角,那么應(yīng)該用減去算出的角才是線面所成角。
3 ?高考中立體幾何試題的特點及解題應(yīng)注意的問題
總之,我個人認(rèn)為在今后的高考中,立體幾何的綜合題出現(xiàn)的機率非常大,因此我覺得考立體幾何的綜合題仍會成為高考的熱點和重點之一。因此,對即將成為高三教師的我而言,在這部分內(nèi)容的教學(xué)過程中會特別注意以下問題:
(1)一定要重視基礎(chǔ)知識的講解,讓學(xué)生完全理解。也就是說通過講解,讓學(xué)生能真正理解平行的判定定理以及在求線面角和二面角的解題思路。
(2)讓學(xué)生在綜合運用中去體會解題策略,具體措施則為:以求解平行關(guān)系和求解角的問題為主,突出求解立體幾何的綜合應(yīng)用。達到學(xué)生在立體幾何部分不丟分。
4 ?總結(jié)
立體幾何的解題方法多種多樣,有時會因為你作的輔助線不同解題方法不同,也有可以因為你作的空間坐標(biāo)系不同,導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一樣,但是最后的結(jié)果是一樣的。因此,我今后在講授這一知識點時,一定要講解透徹,以理論聯(lián)系實際,讓學(xué)生自己總結(jié)出做此類題的方法,最終達到解題的目的。