高中數(shù)學(xué) 第一章立體幾何初步本章整合總結(jié)課件 新人教B版必修2

成才之路成才之路數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)路漫漫其修遠(yuǎn)兮路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索吾將上下而求索人教人教B版版 必修必修2立體幾何初步立體幾何初步第一章第一章章末歸納總結(jié)章末歸納總結(jié)第一章第一章知知 識(shí)識(shí) 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 學(xué)學(xué) 后后 反反 思思 專專 題題 探探 究究知知 識(shí)識(shí) 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 學(xué)學(xué) 后后 反反 思思 數(shù)學(xué)研究的對(duì)象有兩大塊數(shù)量關(guān)系和空間形式其中“空間形式”主要是由幾何研究的中學(xué)數(shù)學(xué)有三大能力計(jì)算能力、邏輯推理能力和空間想象能力立體幾何正是訓(xùn)練邏輯推理能力和空間想象能力的好素材在訓(xùn)練發(fā)展思維能力和空間想象能力上，具有其它內(nèi)容不可替代的作用本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，從對(duì)空間幾何體的整體觀察入手，遵循從整體到局部，具體到抽象的原則，認(rèn)識(shí)空間圖形，通過直觀感知認(rèn)識(shí)空間圖形，逐步形成和發(fā)展幾何直觀能力和空間想象能力，以及運(yùn)用幾何語言、圖形語言進(jìn)行交流的能力立體幾何在中學(xué)數(shù)學(xué)中的重要地位還表現(xiàn)在它與平面幾何、集合、函數(shù)、方程的聯(lián)系上貫穿于立體幾何中的化歸思想、分類討論思想、數(shù)形結(jié)合思想以及立體幾何特有的平移法、正投影法、體積法、展開法、翻折法、割補(bǔ)法等都極大地豐富了中學(xué)數(shù)學(xué)的思想和方法本章內(nèi)容由兩大部分構(gòu)成，前一部分主要介紹了常見的多面體和旋轉(zhuǎn)體的結(jié)構(gòu)特征，以對(duì)幾何體的直觀認(rèn)識(shí)為主后一部分在學(xué)生豐富的直觀形象基礎(chǔ)上系統(tǒng)討論了空間點(diǎn)、線、面的位置關(guān)系，著重從理論上研究線線、線面、面面的平行與垂直的位置關(guān)系從而發(fā)展空間想象能力專專 題題 探探 究究畫空間幾何體的直觀圖與三視圖主要依據(jù)它們的概念及畫法規(guī)則例1如圖所示的是一個(gè)空間幾何體的三視圖，試用斜二測畫法畫出它的直觀圖空間幾何體的直觀圖與三視圖分析由幾何體三視圖可知，它是一個(gè)正六棱臺(tái)，上、下底邊長與高可以根據(jù)三視圖比例確定，我們可以先畫出下底正六邊形，再畫出上底正六邊形，然后連接側(cè)棱解析如圖所示畫法：(1)畫軸：如圖(1)所示，畫x軸、y軸、z軸，使xOy45，xOz90.(2)畫兩底面：由三視圖知該幾何體為正六棱臺(tái)，用斜二測畫法畫出底面ABCDEF，在z軸上截取OO，使OO等于三視圖中的相應(yīng)高度過O作Ox的平行線Ox，Oy的平行線Oy，利用Ox與Oy畫出底面ABCDEF.(3)成圖：連接AA、BB、CC、DD、EE、FF，整理得到三視圖表示的幾何體的直觀圖，如圖(2)所示空間幾何體的表面積和體積是立體幾何中的重要知識(shí)，與實(shí)際問題聯(lián)系密切，求解時(shí)，要熟練掌握幾何的表面積和體積公式，注意分割與補(bǔ)形的思想，并要把握住幾何體的特點(diǎn)，適當(dāng)時(shí)候可借助軸截面或其他平面圖形處理幾何體中的數(shù)量關(guān)系表面積和體積的計(jì)算解法二：在幾何體的左端補(bǔ)上一個(gè)四棱柱EANMD，使其成為斜三棱柱可知ANADMDMN1.且NEEM1.四棱錐EANMD是正四棱錐例4(2014山東文，13)一個(gè)六棱錐的體積為2，其底面是邊長為2的正六邊形，側(cè)棱長都相等，則該六棱錐的側(cè)面積為_例5(2014山東泰安肥城高一期末測試)如圖，平面PAC平面ABC，ABBC，E、F、O分別為PA、PB、AC的中點(diǎn)，AC10，PA6，PC8.(1)設(shè)G是OC的中點(diǎn)，證明：FG平面BOE；(2)證明：PA平面BOE.空間中的平行、垂直問題 解析(1)如圖，取BC的中點(diǎn)H，連接FH、GH，G是OC的中點(diǎn)，GHOB，F(xiàn)HPC，又EOPC，F(xiàn)HEO.平面FGH平面EOB，F(xiàn)G平面BOE.(2)ABBC，O為AC的中點(diǎn)，BOAC，平面PAC平面ABC，平面PAC平面ABCAC，BO平面PAC，BOPA.又AC10，PA6，PC8，AC2PA2PC2，PCPA，又EOPC，EOPA.OEBOO.PA平面BOE.例6(2014湖北文，20)如圖，在正方體ABCDA1B1C1D1中，E，F(xiàn)，P，Q，M，N分別是棱AB、AD、DD1、BB1、A1B1、A1D1的中點(diǎn)求證：(1)直線BC1平面EFPQ；(2)直線AC1平面PQMN.解析(1)連接AD1，由ABCDA1B1C1D1是正方體，知AD1BC1，因?yàn)镕、P分別是AD、DD1的中點(diǎn)，所以FPAD1.從而BC1FP.而FP平面EFPQ，且BC1 平面EFPQ.故直線BC1平面EFPQ.(2)如圖，連接AC、BD，則ACBD.由CC1平面ABCD，BD平面ABCD，可得CC1BD.又ACCC1C，所以BD平面ACC1，而AC1平面ACC1，所以BDAC1.因?yàn)镸、N分別是A1B1、A1D1的中點(diǎn)，所以MNBD，從而MNAC1.同理可證PNAC1，又PNMNN，所以直線AC1平面PQMN.立體幾何中的探索性問題在近幾年高考中經(jīng)常出現(xiàn)，這種題型主要以平行、垂直、距離和角的問題等為背景，有利于空間想象能力、分析判斷能力的考查，也有利于創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，因此應(yīng)注意高考中立體幾何探索性命題的考查趨勢(shì)立體幾何探索性命題的類型主要有：一、探索條件，即探索能使結(jié)論成立的條件是什么；二、探索結(jié)論，即在給定的條件下命題的結(jié)論是什么探索性問題例7如圖，在長方體ABCDA1B1C1D1中，ABAD2.(1)證明：平面BDD1B1平面ACD1；(2)若E是BC1的中點(diǎn)，P是AC的中點(diǎn)，A1C1B1D1Q，F(xiàn)是A1C1上的點(diǎn)，C1FmFA1，試求m的值，使得EFD1P.分析可先確定特殊點(diǎn)，再對(duì)一般性情況進(jìn)行證明解析(1)在長方體ABCDA1B1C1D1中，ABAD2.故四邊形ABCD是正方形，APDP.又D1D平面ABCD，AP平面ABCD，D1DAP，D1DDPD，AP平面BDD1B1.AP平面AD1C，平面BDD1B1平面AD1C.例8(2014四川文，18)在如圖所示的多面體中，四邊形ABB1A1和ACC1A1都為矩形(1)若ACBC，證明：直線BC平面ACC1A1；(2)設(shè)D、E分別是線段BC、CC1的中點(diǎn)，在線段AB上是否存在一點(diǎn)M，使直線DE平面A1MC？請(qǐng)證明你的結(jié)論解析(1)因?yàn)樗倪呅蜛BB1A1和ACC1A1都是矩形，所以AA1AB，AA1AC.因?yàn)锳B、AC為平面ABC內(nèi)兩條相交直線，所以AA1平面ABC.因?yàn)橹本€BC平面ABC，所以AA1BC.又由已知，ACBC，AA1、AC為平面ACC1A1內(nèi)兩條相交直線，所以BC平面ACC1A1.(2)取線段AB的中點(diǎn)M，連接A1M、MC、A1C、AC1，設(shè)O為A1C、AC1的交點(diǎn)由已知，O為AC1的中點(diǎn)連接OM，從而四邊形MDEO為平行四邊形，則DEMO.因?yàn)橹本€DE 平面A1MC，MO平面A1MC.所以直線DE平面A1MC.即線段AB上存在一點(diǎn)M(線段AB的中點(diǎn))，使直線DE平面A1MC.轉(zhuǎn)化與化歸思想的主要目的是將未知問題轉(zhuǎn)化為已知問題，復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為簡單問題，空間幾何問題轉(zhuǎn)化為平面幾何問題本章中涉及到轉(zhuǎn)化與化歸思想的知識(shí)有：(1)位置關(guān)系的轉(zhuǎn)化，即平行與平行的轉(zhuǎn)化、垂直與垂直的轉(zhuǎn)化、平行與垂直的轉(zhuǎn)化；(2)量的轉(zhuǎn)化，如點(diǎn)到面距離的轉(zhuǎn)化；(3)幾何體的轉(zhuǎn)化，即幾何體補(bǔ)形與分割 例9已知三棱錐的側(cè)棱兩兩垂直，并且側(cè)棱長分別為a、b、c，則三棱錐的外接球的半徑R_.轉(zhuǎn)化與化歸的思想例10(2014北京文，17)如圖，在三棱柱ABCA1B1C1中，側(cè)棱垂直于底面，ABBC，AA1AC2，BC1，E、F分別為A1C1、BC的中點(diǎn)(1)求證：平面ABE平面B1BCC1；(2)求證：C1F平面ABE；(3)求三棱錐EABC的體積解析(1)在三棱柱ABCA1B1C1中，BB1底面ABC，所以BB1AB，又因?yàn)锳BBC，所以AB平面B1BCC1.所以平面ABE平面B1BCC1.