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第三板块|立体几何
明明白白知高考
1.从近几年高考数学试题考查的情况来看,立体几何的题目难度和题量相对稳定,一般以“2小1大”的情况出现,占22分,难度基本是中等,“2小”中的“1小”有时会结合其他知识以压轴小题的形式出现.
2.立体几何在高考中,选择题或填空题的常考点:(1)空间几何体的三视图及表面积、体积的计算,有时和数学文化、新情境交汇命题,特别要注意的是球的组合体问题,常作为小题的压轴题出现,难度较大.
(2)空间点、线、面之间的位置关系的判定,或空间角的计算,若出现在压轴小题的位置,则一般为与球有关的切、接问题.
3.立体几何在高考中,解答题常以棱柱或棱锥为载体,一般设置两问,“一证一算”,一问是定性分析,一问是定量分析.其中定性分析以线面平行、垂直的证明为主,考查逻辑推理能力及学科素养;而定量分析主要是应用空间向量求线面角、二面角.
一、主干知识·以点带面
(一)空间几何体的表面积与体积及线面位置关系
融会贯通串知识
续表
四个公理 (1)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;
(2)公理2:过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面;
(3)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;
(4)公理4:平行于同一条直线的两条直线平行
续表
八个定理 (1)线面平行的判定定理:a⊄α,b⊂α,且a∥b⇒a∥α;
(2)线面平行的性质定理:a∥α,a⊂β,α∩β=b⇒a∥b;
(3)面面平行的判定定理:a⊂β,b⊂β,a∩b=P,a∥α,b∥α⇒β∥α;
(4)面面平行的性质定理:α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b⇒a∥b;
(5)线面垂直的判定定理:l⊥a,l⊥b,a∩b=O,a⊂α,b⊂α⇒l⊥α;
(6)线面垂直的性质定理:a⊥α,b⊥α⇒a∥b;
(7)面面垂直的判定定理:l⊥α,l⊂β⇒α⊥β;
(8)面面垂直的性质定理:α⊥β,α∩β=a,l⊥a,l⊂β⇒l⊥α
续表
(二)空间向量与空间角
二、常用结论·记清用活
1.三视图与直观图
(1)对于三视图,务必做到长对正(正视图与俯视图一样长)、高平齐(正视图与侧视图一样高)、宽相等(侧视图与俯视图一样宽).
(2)在三视图中,看不见的线用虚线,看得见的线用实线.
(3)确定正视、侧视、俯视的方向,同一物体放置不同,所画的三视图就可能不同.
小题考法(一) 空间几何体的表面积、体积
15
1
2
目
录
3
命题点(一)空间几何体的三视图与直观图
命题点(二)空间几何体的表面积
命题点(三)空间几何体的体积
4
命题点(四)与球有关的切、接问题
5
课堂训练——精选好题·做一当十
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1.如图所示的几何体,它的俯视图是 ( )
答案:B
解析:由题意,根据空间几何体的三视图的概念,结合选项,可得该几何体的俯视图为选项B.
2.设有三个命题:甲:底面是平行四边形的四棱柱是平行六面体;乙:底面是矩形的平行六面体是长方体;丙:直四棱柱是平行六面体.以上命题中真命题的个数为 ( )
A.0 B.1 C.2 D.3
答案:B
解析:由平行六面体的定义可得底面是平行四边形的四棱柱是平行六面体,命题甲正确;底面是矩形的平行六面体的侧棱不一定垂直于底面,故该几何体不一定是长方体,命题乙错误;直四棱柱的底面不一定为平行四边形,故直四棱柱不一定是平行六面体,命题丙错误;正确的命题只有一个.
答案:D
[提分技巧]
熟练掌握规则几何体的三视图是由三视图还原几何体的基础,在明确三视图画法规则的基础上,按以下步骤可轻松解决此类问题:
(2)(2023·全国乙卷)如图,网格纸上绘制的是一个零件的三视图,网格小正方形的边长为1,则该零件的表面积为 ( )
A.24 B.26 C.28 D.30
[答案] (1)C (2)D
[提分技巧]
空间几何体表面积的求解方法
(1)求多面体的表面积时,把各个面的面积相加即可.
(2)求简单旋转体(球除外)的表面积时,代入公式直接求解.
(3)求组合体的表面积时,注意重合部分的处理.
答案:A
2.某几何体的三视图如图所示,则该几何体各个面中,面积最大的面的面积为 ( )
答案:A
[提分技巧]
求解几何体的体积的技巧
(1)求三棱锥的体积:等体积转化是常用的方法,转化原则是其高易求,底面放在已知几何体的某一面上.
(2)求不规则几何体的体积:常用分割或补形的思想,将不规则几何体转化为规则几何体以易于求解.
[过关训练]
3.如图,网