稜柱、稜錐、稜台作為高考題,並不難,但它是必考熱點

2020-12-25 吳國平數學教育

以稜柱、稜錐和稜台的教學為知識背景的高考數學題型,一方面是為了傳播數學概念教學中數學核心素養,通過設計合理抽象過程、融合不同推理形式、滲透數學歷史文化、轉變學生學習方式等路徑;另一方面,可以通過這些題型,很好的考查考生的數學抽象、邏輯推理、直觀想像等數學綜合能力。

考生要學會通過直觀感知、操作確認、思辨論證、度量計算等方法學習立體幾何,這樣處理符合認知特點,有利於降低立體幾何學習的門檻,提高學生的學習興趣。

幾何體的表面積和體積問題是高考數學的熱點內容,它常見的問題一般會這樣去出題,稜柱、稜錐、稜台的表面積和體積對於稜柱、稜錐、稜台的表面積,多採用面積累加的方式求解,特別地,若為正稜柱(錐、臺),各側面積相等,可用乘法計算;計算其體積時,關鍵是求底面積和高。

典型例題分析1:

如圖,直三稜柱ABC﹣A′B′C′中,AA′=2AC=2BC,E為AA′的中點,C′E⊥BE.

(1)求證:C′E⊥平面BCE;

(2)若AC=2,求三稜錐B′﹣ECB的體積.

證明:(1)在矩形A′ACC′中,E為A′A中點且AA′=2AC,

∴EA=AC,EA′=A′C′,

∴∠AEC=∠A′EC=45°,

∴C′E⊥EC,

∵C′E⊥BE,CE∩BE=E,

∴C′E⊥平面BCE;

(2)解:∵B′C′∥BC,B′C′平面BCE,BC平面BCE,

∴B′C′∥平面BCE,

∴VB′﹣ECB=VC′﹣ECB,

∵C′E⊥平面BCE,

∴C′E⊥BC,

∵BC⊥CC′,C′E∩CC′=C′,

∴BC⊥平面ACC′A′′

∴BC⊥CE,

∵AC=2,

∴BC=2,EC=EC′=2√2,

∴VB′﹣ECB=VC′﹣ECB=1/3×1/2×2×2√2×2√2=8/3.

考點分析:

稜柱、稜錐、稜台的體積;直線與平面平行的判定.

題幹分析:

(1)證明C′E⊥EC,利用C′E⊥BE,CE∩BE=E,即可證明C′E⊥平面BCE;

(2)利用等體積轉化求三稜錐B′﹣ECB的體積.

典型例題分析2:

如圖,底面是直角三角形的直三稜柱ABC﹣A1B1C1中,AC=BC=1/2·AA1=1,D是稜AA1上的動點.

(1)證明:DC1⊥BC;

(2)求三稜錐C﹣BDC1的體積.

證明:(1)如圖,∵直三稜柱ABC﹣A1B1C1中,CC1⊥平面ABC,

∴CC1⊥底面ABC,又CC1面ACC1A1,

∴面ACC1A1⊥底面ABC,而面ACC1A1∩底面ABC=AC,

由△ABC為Rt△,且AC=BC,得BC⊥AC,

∴BC⊥平面ACC1A1,

∴BC⊥DC1;

(2)解:由(1)知,BC⊥平面ACC1A1,

∵AC=BC=1/2·AA1=1,

∴AA1=2,

則S△CDC1=1/2×2×1=1

∴VC-BDC1=VB-CDC1=1/3×1×1=1/3.

考點分析:

稜柱、稜錐、稜台的體積;直線與平面垂直的性質.

題幹分析:

(1)由稜錐是直稜錐可得側面與底面垂直,由面面垂直的性質可得BC⊥平面ACC1A1,進一步得到BC⊥DC1;

(2)利用等積法,把三稜錐C﹣BDC1的體積轉化為三稜錐B﹣CDC1的體積求解.

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