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第七章 立体几何
【考纲要求】
1空间几何体
① 认识柱、锥、台、球及其简单组合体的结构特征,并能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结构.
② 能画出简单空间图形(长方体、球、圆柱、圆锥、棱柱等的简易组合)的三视图,能识别上述的三视图所表示的立体模型,会用斜二法画出它们的直观图.
③ 用平行投影与中心投影两种方法画出的视图与直观图,了解空间图形的不同表示形式.
④画某些建筑的视图与直观图(在不影响图形特征的基础上,尺寸、线条等不作严格要求).
⑤ 了解球、棱柱、棱锥、台的表面积和体积的计算公式(不要求记忆公式).
2点、线、面之间的位置关系
① 理解空间线、面位置关系的定义,并了解如下可以作为推理依据的公理和定理.
◆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.
◆公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面.
◆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.
◆公理4:平行于同一条直线的两条直线平行.
◆定理:空间中个角的两边平行,那么这两个角相等或互补.
② 以立体几何的上述定义、公理和定理为出发点,认识和理解空间中线面平行、垂直的有关性质与判定.
以下判定定理.
◆平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,该直线与此平面平行.
◆一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,这两个平面平行.
◆一条直线与一个平面内的两条相交直线垂直,该直线与此平面垂直.
◆一个平面过另一个平面的垂线,两个平面垂直.
以下性质定理,并证明.
◆一条直线与一个平面平行,过该直线的任一个平面与此平面交平行.
◆的交线相互平行.
◆垂直于同一个平面的两条直线平行.
◆两个平面垂直,一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直.
③ 能运用的结论证明一些空间位置关系的简单命题..空间向量与立体几何
(1)空间向量及其运算
① 了解空间向量的概念,了解空间向量的基本定理及其意义,掌握空间向量的正交分解及其坐标表示.
② 掌握空间向量的线性运算及其坐标表示.
③ 掌握空间向量的数量积及其坐标表示,能运用向量的数量积判断向量的共线与垂直.
(2)空间向量的应用
① 理解直线的方向向量与平面的法向量.
② 能用向量语言表述的垂直、平行关系.
③ 能用向量方法证明有关位置关系的一些定理(包括三垂线定理).
④ 向量方法解决的夹角的计算问题,向量方法在研究几何问题中的作用.
例1. (1)已知正的边长为,那么的斜二测平面直观图的面积为_____ (答:)
(2). 用斜二测画法画一个水平放置的平面图形为如下图的一个正方形,则原来图形的形状是( )(答:A)
例2.已知一个三棱柱的底面是正三角形,且侧棱垂直于底面,其三视图如图,则此正三棱柱的表面积和体积分别是________、________。
例3.(2006年全国卷I)已知各顶点都在一个球面上的正四棱柱(侧棱与底面垂直; 底面是正方形)高为4,体积为16,则这个球的表面积是 ( )
A. B.
C. D.
解.由,得,得正四棱柱底面边长为2。该正四棱柱的主对角线即为球的直径,所以:球的体积。选C。
例4.(2006年江西卷)如图,在四面体ABCD中,截面AEF经过四面体的内切球(与四个面都相切的球)球心O,且与BC,DC分别截于E、F,如果截面将四面体分成体积相等的两部分,设四棱锥A-BEFD与三棱锥A-EFC的表面积分别是S1,S2,则必有( )
S1S2
S1S2
S1=S2
S1,S2的大小关系不能确定
解:连OA、OB、OC、OD
则VA-BEFD=VO-ABD+VO-ABE+VO-BEFD
VA-EFC=VO-ADC+VO-AEC+VO-EFC又VA-BEFD=VA-EFC而每个三棱锥的高都是原四面体的内切球的半径,故SABD+SABE+SBEFD=SADC+SAEC+SEFC又面AEF公共,故选C
[例题策略]
解答斜二测平面直观图的有关问题需要掌握画图的三条法则. 三视图的有关问题需要掌握侧视图和正视图高度一样, 俯视图和正视图长度一样, 侧视图和俯视图宽度一样.
[专题训练]
在棱长均为的正四面体中,若以三角形为视角正面的三视图中,其左视图的面积是( ). C
A. B. C. D.
ABCD中,AB=2DC=2,∠DAB=60°,E为AB的中点,将△ADE与△BEC分别沿ED、EC向上折起,使A、B重合于点P,则P-DCE三棱锥的外接球
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