基本圖形的應(yīng)用
- 期刊名字:中學(xué)生天地:高中學(xué)習(xí)版
- 文件大小:429kb
- 論文作者:陳定昌
- 作者單位:上虞春暉中學(xué)
- 更新時間:2020-06-12
- 下載次數(shù):次
數(shù)里乾坤M2 C甚本圖形的回用上虞春暉中學(xué)陳定昌-、用基本圖形解答三視圖問題」例1在一個幾何體的三視圖中,正視圖和俯視圖如圖1所示,則相應(yīng)的側(cè)視圖可以為正視圖(A)(B)(C)(D)解析:簡單組合體一般由柱、錐、臺、球等簡單幾何體組成.我俯視圖們可以結(jié)合已知條件,分析各種可能性根據(jù)俯視圖判斷,幾何體的圖1“前面”是三棱錐,“后面”可能是半圓柱或半圓錐.再據(jù)正視圖進(jìn)一步分析,“后面”不可能為半圓柱,只能為半圓錐故選D小結(jié):把已知三視圖轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的直觀圖是求解三視圖問題的關(guān)鍵在解決三視圖問題的時候,可以借助三棱柱、三棱錐、圓柱圓錐、長方體、正方體等簡單幾何體,將簡單幾何體的三視圖與組合體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比分析,尋找相同點(diǎn)「、用基本圖形判斷點(diǎn)線面的位置關(guān)系例2請寫出下列命題中所有真命題的代號:①如果平面a⊥平面B,那么平面a內(nèi)一定存在直線平行于平面B②如果平面a不垂直于平面B,那么平面a內(nèi)一定不存在直線平行于平面B.TH中國煤化工CNMHG32③如果平面a⊥平面y,平面B⊥平面y,a∩B=l,那么l⊥平面y.④如果平面a⊥平面B,那么平面a內(nèi)所有直線都垂直于平面B解析:如圖2所示,我們可以借助長方體ABCD-A1BCD1來判D斷點(diǎn)、線、面的位置關(guān)系對于①,取平面ABB1A1為a,平面ABCD為BB,則a⊥B,在a內(nèi),直線AB1∥平面B,①為真對于②,取平面ABB1A1為a,平面ABCD為B,則平面a不垂直于平面B,但a內(nèi)有圖2直線AB∥平面B,②為假對于③,取平面ABA1為a,平面ABCD為B,平面AADD為y,則a⊥y,B⊥y,a∩B=AB=l,明顯,AB⊥平面AA1DD,即1⊥y,③為真.對于④,取平面ABB1為a,平面ABCD為B,由AB1不垂直于平面ABCD,可知④為假.選①③小結(jié):當(dāng)我們面對判斷點(diǎn)、線、面位置關(guān)系的選擇題、填空題時,可根據(jù)已知的位置關(guān)系選取相應(yīng)的基本圖形,使題中點(diǎn)、線、面的相對位置關(guān)系與基本圖形中一些特殊的點(diǎn)、線、面相互對應(yīng),再根據(jù)基本圖形的性質(zhì)作出判斷.由于我們常常面對線面垂直和面面垂直這類關(guān)系,基本圖形的選擇以長方體和正方體居多.有時同學(xué)們也可以考慮其他基本圖形,比如已知兩個平面相交但不垂直,可考慮斜棱柱l、用基本圖形求線線角、線面角、面面角例3如圖3所示,在三棱錐A-BCD中,AB=BC=CD=DA,AAB⊥AD,BC⊥CD,二面角A-BD-C的大小為150°,則直線AC與平面BCD所成角的大小為解析:若將該三棱椎沿棱BD展開,使平面ABC與平面BCD重B合,則可得正方形ABCD.故可將三棱錐A-BCD看做由正方形C圖3ABCD繞對角線BD翻折,且使二面角A-BD-C的大小為150的幾何體.由此可借助正方形來求解如圖4所示,聯(lián)結(jié)AC交BD于點(diǎn)O,由正方形的性質(zhì)可知,在D正方形沿BD折起的過程中,始終有AO⊥BD,CO⊥BD結(jié)合圖3可知,∠AOC為二面角A-BD-C的平面角,且BD⊥平面AOC,∴平面AOC⊥平面BCD.∠ACO=1·(180°-150°)=15°即為所求角的大小小結(jié):我們通常用定義法、等體積法和向量法求線線角、線面角、面面角的大小.但如果題中幾何體的一個二面角按棱展開后是圖4某個特殊的平面圖形,或線線角線面角、面面角本身恰中國煤化工CNMHG33數(shù)里乾坤體、正方體或正四面體等幾何體中的線線角線面角、面面角相互對應(yīng),我們就可借助這些基本圖形巧妙地計算角的大小四、用基本圖形探究特定的點(diǎn)或直線是否存在例4如圖5所示,在三棱錐P-ABC中,AB=AC,D為BC的中點(diǎn),PO⊥平面ABC,垂足O落在線段AD上已知BC=8,PO=4,AO=3,OD=2,試問在線段AP上是否存在點(diǎn)M,使得二面角A-MC-B為直二面角?若存在,求出AM的長;若不存在,請說明理由解析:同學(xué)們一般會使用向量法或直接使用幾何法解答例4.其實(shí),借用長方體來解題更加簡便如圖6所示,我們可將三棱錐P-ABC放入長為5、寬為8、高為4的長方體BCFG-BCFG1中.其中,A為FG的中點(diǎn),K為FG1的中點(diǎn),L為BC1的中點(diǎn).∵AB=AC,D為BC的中點(diǎn),AD是BC的中垂線,也是長方體下底面的對稱軸又O在AD上,∴O位于C長方體下底面的對稱軸上.∵PO⊥平面ABC,又平面ABC∥A-f平面BCFG1,∴PO⊥平面BCFG1.根據(jù)長方體的對稱性,可知P位于長方體上底面的對稱軸KL上BBC⊥AK,BC⊥RK,∴BC⊥平面AKP,∴AP⊥BC假設(shè)圖5存在符合條件的點(diǎn)M,則過點(diǎn)B可作直線BN⊥MC于點(diǎn)N二面角A-MC-B為直二面角,∴BN⊥平面AMC.又AMCAP,∴BN⊥AP.∵BNC平面BMC,∴AP⊥平面BMC,∴AM⊥BM,△AMB為直角三角形.在Rt△AGB中,由AG=4,GB=5,可求得AB=V41.在Rt△AKP中,由AK=4,KP=A0=3可求得AP=5.在Rt△PDCI中,由PL=2,LD=4可求得PD=2V5.:BC⊥平面KLDA,PDC平面KLDA,BC⊥PD.在Rt△PDB中,由BD=4,PD=2V5可求得PB=6在△ABP中,由余弦定理可得c∠MB=G、CAk=二>0,cos∠PBA=>0,可知∠MAB與∠PBA為銳DV413V41角,∠MBA<∠PBA也為銳角.∴在△AMB中,∠AMB=90°可圖6以成立,即存在滿足條件的點(diǎn)M.在Rt△AMB中,AM=ABCos∠MAB=V41·3Ha中國煤化工CNMHG34小結(jié):例4要求探究立體幾何題目中具有某些特定性質(zhì)的點(diǎn)或直線是否存在,這類題目難度較大同學(xué)們可嘗試將題中的幾何體放入長方體、正方體和球體等基本圖形,看看該幾何體的邊長、頂點(diǎn)是否與基本圖形的邊長、軸和特殊點(diǎn)吻合.有時也可以根據(jù)題干構(gòu)造基本圖形,使題中幾何體的邊長、頂點(diǎn)與基本圖形的邊長、頂點(diǎn)相互對應(yīng),再根據(jù)基本圖形的性質(zhì)分析和解答問題那些讓你念念不忘的歌詞生命不是過程,而是美麗旅程。風(fēng)景有亮和暗,也有愛和恨。五月天《第二人生》每個人的生命都是一段獨(dú)一無二的旅程。走過天真,又迎來青春,你選擇怎樣的路線,就能欣賞到怎樣的風(fēng)景。趁著青春勇敢去闖吧,只要努力過就不會后悔!中國煤化工CNMHG文: Rabbit35
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