陳波
摘要:本文用"兩證三求"的提法概括立幾重點內(nèi)容及高考??贾R點,并對其思路方法進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié),揭示了常見規(guī)律,最后用實例說明。
關(guān)鍵詞:立體幾何重點;兩證三求;常用基本思路方法
(本文系章節(jié)復(fù)習(xí)指導(dǎo)類稿件,如果高一版編輯采用可刪除文中向量法內(nèi)容,高二高三版可保留。)
立體幾何內(nèi)容繁多,要求空間想象能力強,邏輯思維縝密,形成一定學(xué)習(xí)難度,抓住重點問題并掌握通性通法是學(xué)好立幾之要領(lǐng)。
一.“兩證三求”概況的重點內(nèi)容及方法
(一)兩證
1.證平行 ?三級平行問題常常是利用平行的判定和性質(zhì)相互轉(zhuǎn)化:
線線平行 ←→ 線面平行 ←→ 面面平行
即根據(jù)判定定理由低級平行可證高級平行,根據(jù)性質(zhì)定理由高級平行可證低級平行。
證明直線與平面內(nèi)的一條直線平行是基礎(chǔ),在平面內(nèi)找出一條直線與已知直線平行是要領(lǐng)。主要是利用三角形中位線定理,平行四邊形性質(zhì)和線面平行的性質(zhì)。
2.證垂直 ?三級垂直問題常常是利用垂直的判定和性質(zhì)相互轉(zhuǎn)化:
線線垂直 ←→ 線面垂直 ←→ 面面垂直
即根據(jù)判定定理由低級垂直可證高級垂直,根據(jù)性質(zhì)定理由高級垂直可證低級垂直。
證明直線與平面內(nèi)兩相交直線垂直是基礎(chǔ),在圖形中找出一條直線與平面內(nèi)直線垂直是要領(lǐng)。主要是利用相關(guān)角是直角,等腰三角形底邊中線性質(zhì),勾股定理的逆定理和線面垂直的性質(zhì)。
(二)三求
1.求面積和體積 ?幾何體的側(cè)面、底面面積常根據(jù)側(cè)面展開圖和底面的形狀選擇公式求解,體積也是根據(jù)幾何體形狀選擇公式求解。對于不規(guī)則的表面和幾何體??紤]割補法,對于不方便求高或底面積的情況??紤]等體積法進(jìn)行轉(zhuǎn)化。
2.求空間距離 ?主要是求點面距:一是過點作垂直于平面的直線,通過解三角形求垂線段長。二是用等體積法求高得點面距。
3.求空間角
(1)異面直線所成角
【定義法】一般步驟:①過一點平移異面直線中的一條或兩條;②交代所作角是異面直線所成角或補角;③解出該角所在三角形;④若所作角為鈍角時,應(yīng)取其補角。
【向量法】一般步驟:①取兩異面直線的方向向量 、 ;
②計算 ;③根據(jù)公式 ?,求 ( )
(2)斜線與平面所成的角
【定義法】一般步驟:①斜線上取一點,過該點引平面的垂線,連接垂足和斜足得射影;
②交代斜線與射影所成的銳角是所求角;
③解直角三角形求得角的大小。
【向量法】一般步驟:①求得斜線的一個方向向量 ;②根據(jù) ,求得平面的法向量 ( , 為平面內(nèi)兩相交直線的一個方向向量);③計算 ④根據(jù)公式 ?,求 ( )
(3)二面角 的平面角
【定義法】①在棱 上取點M,過M在兩個面 內(nèi)作射線 ;②指出 是二面角的平面角;③解 得 的大小。
值得注意的是,有時不是直接過M作兩條射線垂直于棱,往往是先作一條 ,再作 于 ,連 ,后證明
【向量法】①根據(jù) 確定平面 的法向量 ( , 為平面 內(nèi)不共線的兩向量),同理確定 的法向量 ;②計算 ③根據(jù)圖形及已知條件判斷 的范圍,若 為銳角,由 求 ,若 為鈍角,則由 求
二、典例示范
(2012年課標(biāo)全國理科卷改編題)