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新課標(biāo)高中一輪總復(fù)習(xí),第九單元直線、平面、簡(jiǎn)單幾何體和空間向量,,知識(shí)體系,,1.空間幾何體.(1)認(rèn)識(shí)柱、錐、臺(tái)、球及其簡(jiǎn)單組合體的結(jié)構(gòu)特征，并能運(yùn)用這些特征描述現(xiàn)實(shí)生活中簡(jiǎn)單物體的結(jié)構(gòu).(2)能畫(huà)出簡(jiǎn)單空間圖形（長(zhǎng)方體、球、圓錐、棱柱等簡(jiǎn)易組合）的三視圖,能識(shí)別上述的三視圖所表示的立體模型,會(huì)用斜二測(cè)畫(huà)法畫(huà)出它們的直觀圖.,(3)會(huì)用平行投影與中心投影兩種方法，畫(huà)出簡(jiǎn)單空間圖形的三視圖與直觀圖，了解空間圖形的不同表示形式.(4)會(huì)畫(huà)某些建筑物的視圖與直觀圖（在不影響圖形特征的基礎(chǔ)上，尺寸、線條等不作嚴(yán)格要求）.(5)了解球、柱、錐、臺(tái)的表面積和體積的計(jì)算公式（不要求記憶公式）.2.點(diǎn)、直線、平面之間的位置關(guān)系.(1)理解空間直線、平面位置關(guān)系的定義，并了解如下可以作為推理依據(jù)的公理和定理.,公理１：如果一條直線上的兩點(diǎn)在一個(gè)平面內(nèi)，那么這條直線上所有的點(diǎn)在此平面內(nèi).公理２：過(guò)不在同一條直線上的三點(diǎn)，有且只有一個(gè)平面.公理３：如果兩個(gè)不重合的平面有一個(gè)公共點(diǎn)，那么他們有且只有一條過(guò)該點(diǎn)的公共直線.公理４：平行于同一條直線的兩條直線互相平行.,定理：空間中如果一個(gè)角的兩邊與另一個(gè)角的兩邊分別平行，那么這兩個(gè)角相等或互補(bǔ).(2)以立體幾何的上述定義、公理和定理為出發(fā)點(diǎn)，認(rèn)識(shí)和理解空間中線面平行、垂直的有關(guān)性質(zhì)與判定.理解以下判定定理:①如果平面外一條直線與此平面內(nèi)的一條直線平行，那么該直線與此平面平行.②如果一個(gè)平面內(nèi)的兩條相交直線與另一個(gè)平面都平行，那么這兩個(gè)平面平行.,③如果一條直線與一個(gè)平面內(nèi)的兩條相交直線都垂直，那么該直線與此平面垂直.④如果一個(gè)平面經(jīng)過(guò)另一個(gè)平面的垂線，那么這兩個(gè)平面互相垂直.理解以下性質(zhì)定理，并能夠證明.①如果一條直線與一個(gè)平面平行，經(jīng)過(guò)該直線的任一個(gè)平面與此平面相交，那么這條直線就和交線平行.②如果兩個(gè)平行平面同時(shí)和第三個(gè)平面相交，那么他們的交線相互平行.,③垂直于同一個(gè)平面的兩條直線平行.④如果兩個(gè)平面垂直,那么一個(gè)平面內(nèi)垂直于他們交線的直線與另一個(gè)平面垂直.(3)能運(yùn)用公理、定理和已獲得的結(jié)論證明一些空間位置關(guān)系的簡(jiǎn)單命題.3.空間直角坐標(biāo)系.(1)了解空間直角坐標(biāo)系，會(huì)用空間直角坐標(biāo)表示點(diǎn)的位置.(2)會(huì)推導(dǎo)空間兩點(diǎn)間的距離公式.,4.空間向量與立體幾何.(1)空間向量及其運(yùn)算.①了解空間向量的概念，了解空間向量的基本定理及其意義，掌握空間向量的正交分解及其坐標(biāo)表示.②掌握空間向量的線性運(yùn)算及其坐標(biāo)表示.③掌握空間向量的數(shù)量積及其坐標(biāo)表示，能運(yùn)用向量的數(shù)量積判斷向量的共線與垂直.(2)空間向量的應(yīng)用.①理解直線的方向向量與平面的法向量.,②能用向量語(yǔ)言表述直線與直線、直線與平面、平面與平面的垂直、平行關(guān)系.③能用向量方法證明有關(guān)直線和平面位置關(guān)系的一些定理（包括三垂線定理）.④能用向量方法解決直線與直線、直線與平面、平面與平面的夾角的計(jì)算問(wèn)題,了解向量方法在研究幾何問(wèn)題中的作用.,,第59講,空間幾何體的三視圖與直觀圖、表面積和體積,1.了解柱、錐、臺(tái)、球的概念、性質(zhì)及他們之間的關(guān)系，能識(shí)別柱、錐、臺(tái)、球的結(jié)構(gòu)特征；2.能識(shí)別各種簡(jiǎn)單幾何體和簡(jiǎn)單組合體的三視圖，并會(huì)用斜二測(cè)畫(huà)法畫(huà)出他們的直觀圖.能進(jìn)行三視圖與直觀圖的相互轉(zhuǎn)化.3.了解柱、錐、臺(tái)、球的表面積和體積的計(jì)算公式，并能運(yùn)用這些公式解決相關(guān)問(wèn)題.,1.下列說(shuō)法中正確的是(),D,A.有兩個(gè)面互相平行，其余各面都是平行四邊形的幾何體是棱柱B.用一個(gè)平面去截一個(gè)圓錐，可以得到一個(gè)圓臺(tái)和一個(gè)圓錐C.有一個(gè)面是多邊形，其余各面都是三角形的幾何體是棱錐D.將一個(gè)直角三角形繞其一條直角邊旋轉(zhuǎn)一周，所得圓錐的母線長(zhǎng)等于斜邊長(zhǎng),由棱柱、圓錐、棱錐的定義知，A、B、C不正確，故選D.,2.已知正三角形ABC的邊長(zhǎng)為a,那么△ABC的平面直觀圖△A′B′C′的面積為(),D,A.a2B.A2C.a2D.a2,如圖，圖①、圖②所示的分別是實(shí)際圖形和直觀圖.,從圖②可知，A′B′=AB=a,O′C′=OC=a,所以C′D′=O′C′sin45=a，所以S△A′B′C′=A′B′C′D′=aa=a2,故選D.,3.某幾何體的直觀圖如圖所示,該幾何體的主(正)視圖和左(側(cè))視圖都正確的是(),B,A.B.C.D.,主視圖應(yīng)有一條實(shí)對(duì)角線,且對(duì)角線應(yīng)向上到下,左視時(shí),看到一個(gè)矩形,且不能有實(shí)對(duì)角線,故淘汰A、D，故選B.,4.如圖是一個(gè)空間幾何體的三視圖，若它的體積是3，則a=.,由三視圖可知幾何體為一個(gè)直三棱柱,底面三角形中,邊長(zhǎng)為2的邊上的高為a,則V=32a=3，所以a=.,1.柱、錐、臺(tái)、球的結(jié)構(gòu)特征,S底h,S底h,2π(R2+Rh,πR2h,πR2+πR,πR2h,4πR2,πR3,2.三視圖與直觀圖(1)我們把光由一點(diǎn)向外散射形成的投影，叫做⑨;在一束平行光照射下形成的投影，叫做⑩.在平行投影中，投影線正對(duì)著投影面時(shí)，叫做正投影，否則叫做斜投影.(2)空間幾何體的三視圖:光線從幾何體的前面向后面正投影得到的投影圖叫做幾何體的;光線從幾何體的左面向右面正投影得到的投影圖叫做幾何體的;光線從幾何體的上面向下面正投影得到的投影圖叫做幾何體的.,中心投影,平行投影,正視圖,側(cè)視圖,俯視圖,(3)畫(huà)三視圖的基本要求是.高度一樣,長(zhǎng)度一樣,.寬度一樣.(4)斜二測(cè)畫(huà)法的規(guī)則①在已知圖中建立直角坐標(biāo)系xOy，畫(huà)直觀圖時(shí)，它們分別對(duì)應(yīng)x′軸和y′軸，兩軸交于點(diǎn)O′，使∠x(chóng)′O′y′＝45，它們確定的平面表示水平面.,正視圖和側(cè)視圖,俯視圖和正視圖,圖和俯視圖,側(cè)視,②已知圖形中平行于x軸或y軸的線段在直觀圖中分別畫(huà)成.③已知圖形中平行于x軸的線段的長(zhǎng)度，在直觀圖中;平行與y軸的線段的長(zhǎng)度,在直觀圖中,長(zhǎng)度為.,平行于x′軸或y′軸,長(zhǎng)度不變,原來(lái)的一半,題型一三視圖與直觀圖,例1,,一個(gè)空間幾何體的三視圖如圖所示，則該幾何體的體積為(),A.2π+2B.4π+2C.2π+D.4π+,C,本例題型的切入點(diǎn)和基本策略是將三視圖還原成空間幾何體，必要時(shí)作出直觀圖.,該空間幾何體為一個(gè)圓柱和一個(gè)正四棱錐構(gòu)成的組合體.圓柱的底面半徑為1,高為2,故其體積為2π.四棱錐的底面邊長(zhǎng)為，高為，所以其體積為()2=.所以該幾何體的體積為2π+.選C,1.三視圖是新課標(biāo)中新增的內(nèi)容，要求是能畫(huà)，能識(shí)別，能應(yīng)用.經(jīng)常與立體幾何中有關(guān)的計(jì)算問(wèn)題融合在一起考查，如面積、體積的計(jì)算，考查學(xué)生的空間想象能力，因此我們應(yīng)對(duì)常見(jiàn)的簡(jiǎn)單幾何體的三視圖有所理解，能夠進(jìn)行識(shí)別和判斷.2.注意三視圖的特點(diǎn)：“正、側(cè)一樣高，正、俯一樣長(zhǎng)，俯、側(cè)一樣寬”.3.空間想象能力與多觀察實(shí)物相結(jié)合是解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵.,已知一幾何體ABCD—A′B′C′D′的正視圖、側(cè)視圖和俯視圖分別為圖中的①②③所示.圖①中的四邊形DCC′D′是面積為80的矩形;圖②中的四邊形ABCD是一直角梯形，AB=2AD且BC=CD；且原圖中CC′=2BC.請(qǐng)你畫(huà)出該幾何體的直觀圖(畫(huà)圖時(shí)、尺寸比例不做嚴(yán)格要求)，并求該幾何體的體積.,該幾何體的直觀圖如下圖所示的圖④.設(shè)AD=x,BC=y.由圖④得(2x)2+(y-x)2=y2,所以2y=5x.①又由圖①可知2x2y=80.②由①②得x=2,所以AB=4,所以BC=y=x=5,CC′=10.故該幾何體的體積V=S梯形ABCDCC′=ABCC′=280.,空間想象力與多觀察實(shí)物相結(jié)合是解決此類(lèi)題的關(guān)鍵.,題型二簡(jiǎn)單幾何體的體積與表面積,例2,,如圖是一個(gè)以A1B1C1為底面的直三棱柱被一平面所截得到的幾何體，截面為ABC，已知A1B1=B1C1=2，∠A1B1C1=90，AA1=4，BB1=3，CC1=2，求該幾何體的體積及截面ABC的面積.,過(guò)C作平行于底面A1B1C1的截面A2B2C2,將該幾何體分割為柱和錐或?qū)⑵溥€原為直棱柱，然后計(jì)算其體積.,(方法一)過(guò)C作平行于A1B1C1的截面A2B2C,交AA1、BB1于A2、B2.由直三棱柱性質(zhì)可知中B2C⊥平面ABB2A2,則V=V柱A1B1C1-A2B2C+V錐C-ABB2A2=222+(1+2)22=6.,(方法二)延長(zhǎng)BB1、CC1到B3、C3，使得BB1=CC3=AA1.則V=V柱A1B1C1-AB3C3-V錐A-BB3C3C=224-(1+2)22=6.在△ABC中,AB==，BC==，AC==2.則S△ABC=2=.,處理不規(guī)則幾何體的體積時(shí)，或?qū)⑵浞指钪?、錐、臺(tái)或?qū)⒀a(bǔ)體為柱、錐、臺(tái)，然后計(jì)算其體積.,題型三簡(jiǎn)單組合體問(wèn)題,例3,,有一個(gè)圓錐的側(cè)面展開(kāi)圖是一個(gè)半徑為5，圓心角為π的扇形，在這個(gè)圓錐中內(nèi)接一個(gè)高為x的圓柱.(1)求圓錐的體積；(2)當(dāng)x為何值時(shí),圓柱的側(cè)面積最大?,由圓錐的側(cè)面展開(kāi)圖，圓心角與半徑的關(guān)系可求圓錐的母線長(zhǎng)，底面半徑和高.內(nèi)接圓柱的側(cè)面積是高x的函數(shù)，再用代數(shù)方法求最值.,(1)因?yàn)閳A錐側(cè)面展開(kāi)圖的半徑為5,所以圓錐的母線長(zhǎng)為5.設(shè)圓錐的底面半徑為r，則2πr=5,所以r=3,則圓錐的高為4,故體積V=πr24=12π.,(2)右圖為軸截面圖，這個(gè)圖為等腰三角形中內(nèi)接一個(gè)矩形.設(shè)圓柱的底面半徑為y,則=，得y=3-x.圓柱的側(cè)面積S(x)=2π(3-x)x=π(4x-x2)=π［4-(x-2)2］(0＜x＜4).當(dāng)x=2時(shí)，S(x)有最大值6π.所以當(dāng)圓柱的高為2時(shí)，有最大側(cè)面積6π.,旋轉(zhuǎn)體的接、切問(wèn)題常考慮其相應(yīng)軸截面內(nèi)的接、切情況，實(shí)際是把空間圖形平面化.,一球與邊長(zhǎng)為2的正方體的各棱相切,則球的表面積是,體積是.,正方體相對(duì)棱之間的距離為球的直徑2R.則有2R=2,所以R=,所以S球=4πR2=8π,V球=πR3=π.,8π,π,如圖，三棱柱ABC-A1B1C1中，底面是邊長(zhǎng)為a的正三角形，側(cè)棱長(zhǎng)也為a,且∠A1AB=∠A1AC=60.(1)證明:三棱錐A1-ABC是正三棱錐；(2)證明:三棱柱的側(cè)面BCC1B1是矩形；(3)求棱柱的側(cè)面積.,有關(guān)幾何圖形的證明，應(yīng)緊扣其定義和已知進(jìn)行探索.,(1)證明:因?yàn)椤螦1AC=∠A1AB=60,又因?yàn)锳1A=AC=AB=a,所以A1B=A1C=a,故A1-ABC是棱長(zhǎng)為a的正四面體，所以A1-ABC是正三棱錐.,(2)證明：設(shè)頂點(diǎn)A1在底面ABC的射影為O，連接AO并延長(zhǎng)與BC相交于點(diǎn)D.因?yàn)锳D⊥BC,且AD是AA1在底面ABC的射影，所以AA1⊥BC.又因?yàn)锳A1∥CC1,所以CC1⊥BC,故平行四邊形BCC1B1是矩形.(3)S側(cè)=SACC1A1+SABB1A1+S矩形BCC1B1=2a2sin60+aa=(1+)a2.,由于給出的棱柱不是正棱柱,所以在求側(cè)面積時(shí),應(yīng)對(duì)每一個(gè)側(cè)面的面積分別進(jìn)行計(jì)算.本題的易錯(cuò)點(diǎn)是對(duì)側(cè)面形狀判斷出錯(cuò).,1.充分熟記柱、錐、臺(tái)、球的概念及其結(jié)構(gòu)特征，并能善于運(yùn)用這些特征描述簡(jiǎn)單物體的結(jié)構(gòu).2.三視圖的識(shí)別規(guī)則是：“正、側(cè)同高,正、俯同長(zhǎng),俯、側(cè)同寬”.3.要用聯(lián)系的觀點(diǎn)來(lái)認(rèn)識(shí)柱、錐、臺(tái)、球的性質(zhì)，在給出相關(guān)體積、表面積公式的前提下能準(zhǔn)確計(jì)算其體積和表面積.4.將空間問(wèn)題轉(zhuǎn)化化歸為平面圖形問(wèn)題是解決立體幾何問(wèn)題的最基本、最常用的方法.,(2007江蘇卷)將正三棱柱截去三個(gè)角(如圖1所示，A、B、C分別是△GHI三邊的中點(diǎn))得到幾何體如圖2，則該幾何體按圖2所示方向的側(cè)視圖(或稱左視圖)為(),因?yàn)镋FD-HIG是正三棱錐，且AE在平面EG中，所以在側(cè)視圖(左視圖)中,AE應(yīng)為豎直的，選A.,(2009遼寧卷)設(shè)某幾何體的三視圖如下（長(zhǎng)度單位為m):則該幾何體的體積為m3.,4,由三視圖可知原幾何體是一個(gè)三棱錐(其直觀圖如右),且該三棱錐高為2,底面三角形一邊為4,且該邊上的高為3,故該幾何體體積V=16243=4.,本節(jié)完，謝謝聆聽(tīng),立足教育，開(kāi)創(chuàng)未來(lái),