高中立体几何解题模型?最后要做的就是树立起立体观念,做到能想象出空间图形并把它画在一个平面(如:纸、黑板)上,还要能根据画在平面上的“立体”图形,想象出原来空间图形的真实形状。 空间想象力并不是漫无边际的胡思乱想,而是以提设为根据,以几何体为依托,这样就会给空间想象力插上翱翔的翅膀。 三、逐渐提高逻辑论证能力。那么,高中立体几何解题模型?一起来了解一下吧。
三垂线法作二面角的平面角的技巧
求二面角的大小是考试中经常出现的问题,而用三垂线法作二面角的平面角是求二面角大小的一个重要方法,许多同学在解题过程中由于没有有效地利用三垂线定理(或逆定理)作出二面角的平面角,使得解题受阻.
我们把用三垂线定理(或逆定理)作二面角的平面角的方法称为三垂线法,其作图模型为:
如图1,在二面角 —l一 中,过平面 内一点A作AO⊥平面 ,垂足为O,过点O作OB⊥l于B(过A点作AB⊥于B),连结AB(或OB),由三垂线定理(或逆定理)知AB⊥l(或OB⊥l),则∠ABO为二面角。 —l— 的平面角.
作图过程中,作出了两条垂线AO与OB(或AB),后连结AB两点(或OB两点),这一过程可简记为“两垂一连”,其中AO为“第一垂线”.“第一垂线”能否顺利找到或恰当作出是用三垂线法作二面角的平面角的关键,在具体解题过程中要注意以下几点:
1.善于利用图中已有的“第一垂线”
例1已知斜三棱柱ABC—A1B1C1中,∠BCA=90°,AC=BC,A1在底面ABC的射影恰为AC的中点M,又知AA1与底面ABC所成的角为60°.
(1)求证:BC⊥平面AA1CC1;
(2)求二面角B一AA1—C的大小.
剖析:注意该题的第(1)问,事实上本题已经暗示了BC就是我们要寻求的“第一垂线”.
略解2A1A与底面AB成的角为60°,所以∠A1AC=60°,又M是AC中点,所以△AA1C是正三角形,作CN⊥AA1于N,点N为A1A的中点,连结BN,由BC⊥平面AA1CC1,BN⊥AA1,则∠BNC为二面角B一AA1一C的平面角.设AC=BC=a,正△AA1C的边长为a,所以 ,在Rt△BNC中,tan∠BNC= ,即∠BNC .
例2 如图3,在底面是直角梯形的四棱锥S—ABCD中,∠ABC=90°,SA⊥面ABCD,SA=AB=BC=1,AD=
(1)求四棱锥S—ABCD的体积;
(2)求面SCD与面SBA所成的二面角的正切值.
剖析:由SA⊥面ABCD及∠ABC=90°,不难发现,BC即为“第一垂线”,但是,本题要作二面角的平面角,还需首先作出二面角的棱.
略解2延长BA、CD相交于点E,连结SE,则SE是所求二面角的棱,因为AD‖BC,BC=2AD,所以EA=AB=SA,所以SE⊥SB,因为SA⊥面ABCD,得面SEB⊥面EBC,EB是交线,又BC⊥EB,所以BC⊥面SEB,故SB是CS在面SEB上的射影,所以CS⊥SE,所以∠BSC是所求二面角的平面角,因为 ,BC=1,BC⊥SB,因为tan∠BSC= ,即所求二面角的正切值为 .
2.借助第三个平面,作“第一垂线”
例3如图4,正三棱柱ABC—A1B1C1的底边长为a,侧棱长为 ,若经过对角线AB1且与对角线BC1平行的平面交上底面一边A1C1于点D.
(1)确定点D的位置,并证明你的结论;
(2)求二面角A1—AB1—D的大小.
剖析:由线面平行的性质定理及三角形中位线性质,易知D是A1C1中点.二面角A1—AB1一D的放置属于非常规位置的图形,但是,容易发现,平面A1B1C1过点D且与平面A1AB1垂直,这样的平面相对于二面角的两个平面而言,我们称为第三个平面.过D作DF⊥A1B1,由面面垂直的性质知,DF⊥面A1AB1,即DF为我们要作的“第一垂线”.
略解2在平面A1B1C1内,作CF⊥A1B1于F,连DC,由三垂线定理可证AB1⊥DG,∠DGF就是二面角A1—AB1一D的平面角,在正△A1B1C1中,因为D是A1C1中点,A1B1=a,所以 , ,在Rt△DFG,可求得∠DCF=45°.
3.利用特殊图形的定义、性质作“第一垂线”
例4已知:Rt△ABC的斜边BC在平面 内,AB、AC分别与平面。
立体几何是数学中的一个重要分支,主要研究三维空间中的图形、体积、表面积等性质。学习立体几何的基本思路可以从以下几个方面进行:
1.掌握基本概念和性质:首先要熟悉立体几何的基本概念,如点、线、面、体等,以及它们之间的关系。同时,要了解各种图形的性质,如平行四边形、三角形、梯形等在三维空间中的表示和性质。
2.理解空间想象能力:立体几何的学习需要较强的空间想象能力,要学会将二维图形与三维空间联系起来,通过观察、分析和推理来解决问题。可以通过画图、制作模型等方式来提高空间想象能力。
3.掌握计算方法:立体几何的计算主要包括体积、表面积、距离等方面。要学会运用公式和定理进行计算,如棱柱、棱锥、圆柱、圆锥等的体积和表面积计算公式。
4.培养解题技巧:立体几何的题目通常具有一定的难度,需要运用一定的解题技巧。要学会分析题目,找出关键信息,运用已知条件和定理进行推理,逐步解决问题。
5.多做练习题:立体几何的学习需要大量的练习来巩固知识和提高解题能力。要多做不同类型的题目,总结规律,发现自己的不足,不断提高自己的水平。
6.注重实际应用:立体几何在实际生活中有很多应用,如建筑设计、工程测量等。要学会将所学知识应用到实际问题中,提高自己的实践能力。
高中数学立体几何一直是数学的一大难点。因为它要求学生有立体感,在一个平面内把几何图形的立体感想象出来。怎样才能学好立体几何呢?下面我为你整理了高中数学立体几何学习方法,希望对你有帮助。
高中数学立体几何学习方法
第一要建立空间观念,提高空间想象力。
从认识平面图形到认识立体图形是一次飞跃,要有一个过程。有的同学自制一些空间几何模型并反复观察,这有益于建立空间观念,是个好办法。有的同学有空就对一些立体图形进行观察、揣摩,并且判断其中的线线、线面、面面位置关系,探索各种角、各种垂线作法,这对于建立空间观念也是好方法。此外,多用图表示概念和定理,多在头脑中“证明”定理和构造定理的“图”,对于建立空间观念也是很有帮助的。
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第二要掌握基础知识和基本技能。
要用图形、文字、符号三种形式表达概念、定理、公式,要及时不断地复习前面学过的内容。这是因为《立体几何》内容前后联系紧密,前面内容是后面内容的根据,后面内容既巩固了前面的内容,又发展和推广了前面内容。在解题中,要书写规范,如用平行四边形ABCD表示平面时,可以写成平面AC,但不可以把平面两字省略掉;要写出解题根据,不论对于计算题还是证明题都应该如此,不能想当然或全凭直观;对于文字证明题,要写已知和求证,要画图;用定理时,必须把题目满足定理的条件逐一交待清楚,自己心中有数而不把它写出来是不行的。
高中数学中的立体几何部分,知识点比较多,讲解的立体几何图形有很多,而且介绍的图形变换有好多种,我推荐你在学习立体几何知识时借助《几何画板》,它是一款人教版初高中指定教育软件,现在好多老师都在用,当然也有很多学生也在使用。用这个软件来做动态的演示,让学生们直观看到图形的变化,更加易于理解,从而就会对学习几何更加感兴趣了。如果立体几何学习不好,就用几何画板试试,肯定会让你受益匪浅。现在访问几何画板官网,就可以免费下载最新版几何画板了。
1、要建立空间概念,强化空间思维能力!
2、牢固的平面几何基础:因为立体几何问题的解决,都是在平面上处理的,多用平面几何的知识。
3、要能把立体问题,化为平面问题,这里有经验和技巧,通过多作题,自己就会体会到的!
4、牢牢地掌握立体几何的概念、定理、法则、公式,并能再作题过程中强化它!
以上几点,供您参考!
这个是专家建议:
学好立体几何的关键有两个方面:
1、图形方面:不但要学会看图,而且要学会画图,通过看图和画培养自己的空间想象能力是非常重要的。
2、语言方面:很多同学能把问题想清楚,但是一落在纸面上,不成话。需要记的一句话:
几何语言最讲究言之有据,言之有理。也就是说没有根据的话不要说, 不符合定理的话不要说。
至于怎样证明立体几何问题可从下面两个角度去研究:
1、把几何中所有的定理分类:按定理的已知条件分类是性质定理,按定理的结论分类是判定定理。
如:平行于同一条直线的两条直线平行,既可以把它看成是两条直线平行的性质定理,也可以把它看
成是两条直线平行的判定定理。
又如如果两个平面平行且同时和第三个平面相交,那么它们的交线平行。它既是两个平面平行的性质定理
又是两条直线平行的判定定理。
以上就是高中立体几何解题模型的全部内容,其实在整个高中,我都没用过三垂线,三垂线就是所谓的垂直于斜线就垂直于垂线,垂直于垂线就垂直于斜线,而我只用了一个定理来代替了它:垂直于平面内两条相交直线,哪么就垂直于该平面。可以说,三垂线只是属于这个定理的一部分而已,而有些时候根本没发用。