《(全國(guó)通用版)2022高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 考前沖刺三 第三類 立體幾何問(wèn)題重在“準(zhǔn)”——證明與運(yùn)算學(xué)案 文》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(全國(guó)通用版)2022高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 考前沖刺三 第三類 立體幾何問(wèn)題重在“準(zhǔn)”——證明與運(yùn)算學(xué)案 文(3頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(全國(guó)通用版)2022高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 考前沖刺三 第三類 立體幾何問(wèn)題重在“準(zhǔn)”——證明與運(yùn)算學(xué)案 文
立體幾何解答題的基本模式是推理論證與體積(表面積)計(jì)算相結(jié)合,以某個(gè)幾何體為依據(jù),分步設(shè)問(wèn),逐層加深.解決這類問(wèn)題的原則,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為平行、垂直的推理證明,準(zhǔn)確運(yùn)用相關(guān)定理等進(jìn)行證明;同時(shí)以常見幾何體的表面積與體積公式為依據(jù)準(zhǔn)確進(jìn)行運(yùn)算.
【例3】 (2016·全國(guó)Ⅱ卷)如圖,菱形ABCD的對(duì)角線AC與BD交于點(diǎn)O,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在AD,CD上,AE=CF,EF交BD于點(diǎn)H,將△DEF沿EF折到△D′EF的位置.
(1)證明:AC⊥HD′;
(2)若AB=5,AC=6,AE=
2、,OD′=2,求五棱錐D′-ABCFE的體積.
(1)證明 由已知得AC⊥BD,AD=CD.(證明)
又由AE=CF,得=,故AC∥EF.
由此得EF⊥HD,故EF⊥HD′,又AC∥EF,
所以AC⊥HD′.
(2)解 由AC∥EF,得==.(運(yùn)算)
由AB=5,AC=6,得DO=BO==4,
所以O(shè)H=1,D′H=DH=3,
于是OD′2+OH2=(2)2+12=9=D′H2,
故OD′⊥OH.
由(1)知AC⊥HD′,又AC⊥BD,BD∩HD′=H,BD,HD′?平面BD′H,
所以AC⊥平面BD′H,由OD′?平面BD′H,于是AC⊥OD′,(證明)
又由OD′⊥
3、OH,AC∩OH=O,AC,OH?平面ABC,
所以O(shè)D′⊥平面ABC.
又由=,得EF=.(運(yùn)算)
五邊形ABCFE的面積S=×6×8-××3=.
所以五棱錐D′-ABCFE的體積V=××2=.
探究提高 1.在立體幾何類解答題中,對(duì)于證明與計(jì)算過(guò)程中的得分點(diǎn)的步驟,有則給分,無(wú)則沒(méi)分,所以對(duì)于得分點(diǎn)步驟一定要寫,如第(1)問(wèn)中的AC⊥BD,AD=CD,=;第(2)問(wèn)中=,OD′2+OH2=D′H2,AC∩OH=O等.同時(shí)注意第(1)問(wèn)基礎(chǔ)上,證明OD′⊥平面ABC.
2.在立體幾何類解答題中,通常都以常見的空間幾何體為載體去證明空間的垂直或平行關(guān)系及求幾何體體積,因此要牢記空間
4、幾何體的結(jié)構(gòu)特征,準(zhǔn)確運(yùn)用相關(guān)的判定定理、性質(zhì)定理、體積公式,如本題第(2)問(wèn)中,AC⊥OD′及OD′⊥平面ABC的證明及五棱錐D′-ABCFE體積V的計(jì)算.
【訓(xùn)練3】 (2018·日照一模)如圖,在幾何體ABCDE中,DA⊥平面EAB,EA⊥AB,CB∥DA,F(xiàn)為DA上的點(diǎn),EA=DA=AB=2CB,M是EC的中點(diǎn),N為BE的中點(diǎn).
(1)若AF=3FD,求證:FN∥平面MBD;
(2)若EA=2,求三棱錐M-ABC的體積.
(1)證明 連接MN,因M,N分別是EC,BE的中點(diǎn),
∴MN∥CB且MN=CB=DA,又AF=3FD,
∴FD=DA,
∴MN=FD,
又CB∥DA,∴MN∥DA,∴MN∥FD,
∴四邊形MNFD為平行四邊形,∴FN∥MD,
又FN?平面MBD,MD?平面MBD,
所以FN∥平面MBD.
(2)解 連接AN,則AN⊥BE,DA⊥AN,MN∥DA,即AN⊥MN,又BE∩MN=N,所以AN⊥平面EBC,
又在△ABC中,AN=,
S△MBC=××2×1=,
∴VM-ABC=VA-MBC=AN×S△MBC=××=,
所以三棱錐M-ABC的體積為.