高中数学丨外接球与内切球解题方法-8大模型

高中数学丨外接球与内切球解题方法-8大模型
高中数学丨外接球与内切球解题方法-8大模型

高中数学丨外接球与内切球解题方法,8大模型

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多面体外接球半径内切球半径的常见几种求法

多面体外接球半径内切球半径的常见几种求法 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

多面体外接球、内切球半径常见的5种求法 如果一个多面体的各个顶点都在同一个球面上,那么称这个多面体是球的内接多面体,这个球称为多面体的外接球.有关多面体外接球的问题,是立体几何的一个重点,也是高考考查的一个热点.研究多面体的外接球问题,既要运用多面体的知识,又要运用球的知识,并且还要特别注意多面体的有关几何元素与球的半径之间的关系,而多面体外接球半径的求法在解题中往往会起到至关重要的作用. 公式法 例1 一个六棱柱的底面是正六边形,其侧棱垂直于底面,已知该六棱柱的顶点都在同一个球面上,且该六棱柱的体积为98 ,底面周长为3,则这个球的体积为 . 解 设正六棱柱的底面边长为x ,高为h ,则有263,1,296,8 4x x x h h =??=??∴??=???=?? ∴正六棱柱的底面圆的半径12 r = ,球心到底面的距离d =.∴外接球的 半径1R ==.43V π∴=球. 小结 本题是运用公式222R r d =+求球的半径的,该公式是求球的半径的常用公式. 多面体几何性质法 例2 已知各顶点都在同一个球面上的正四棱柱的高为4,体积为16,则这个球的表面积是 A.16π B.20π C.24π D.32π 解 设正四棱柱的底面边长为x ,外接球的半径为R ,则有2416x =,解得2x =. ∴2R R ==∴= .∴这个球的表面积是2424R ππ=.选C. 小结 本题是运用“正四棱柱的体对角线的长等于其外接球的直径”这一性质来求解的. 补形法 例3 ,则其外接球的表面积是 . 解 据题意可知,该三棱锥的三条侧棱两两垂直,∴把这个三棱锥可以补 .

高中数学模型解题法

高中数学模型解题法 高中数学模型解题理念 数学模型解题首先需要明确以下六大理念(原则): 理念之一——理论化原则。解题必须有理论指导,才能由解题的必然王国走进解题的自由王国,因为思维永远高于方法,伟大的导师恩格斯在100多年前就指出:一个名族要屹立于世界名族之林,就一刻也不能没有理论思维!思维策略永远比解题方法重要,因为具体解题方法可以千变万化,而如何想即怎样分析思考这一问题才是我们最想也是最有价 值的!优秀的解题方法的获得有赖于优化的思维策略的指导,没有好的想法,要想获得好的解法,是不可能的! 理论之二——个性化原则。倡导解题的个性张扬,即要学会具体问题具体分析,致力于追求解决问题的求优求简意识,但是繁复之中亦显基础与个性——通性通法不可丢,要练扎实基本功!具有扎实的双基恰恰是我们的优势,因为万变不离其宗,只有基础打得牢了才可以盖得起知识与思维的坚固大厦。因此要求同学们,在具体的解题过程中,要学会辩证地使用解题模型,突出其灵活性,并不断地体验反思解题模型的有效性,以便于形成自己独特的解题个性风格与特色。 理论之三——能力化原则。只有敢于发散(进行充分地联想和想象,即放得开),才能有效地聚合,不会发散,则无力

聚合!因此,充分训练我们的发散思维能力,尽情地展开我们联想与想象的翅膀,才能在创新的天空自由地翱翔! 理论之四——示范化原则。任何材料都是给我们学生自学方法的示范,因此面对任何有利于增长我们的知识与智慧的机会,我们要应不失时机地抓住,并从不同的角度、不同的层次、甚至通过不同的训练途径、用不同时间段来认识、理解,并不断深化,以达到由表知里、透过现象把握问题本质与规律的目的。关于学思维方法,我们应当经过两个层次:一是:学会如何解题;二是:学会如何想题。 理论之五——形式化原则。哲学上讲内容与形式的辩证形式,内容决定形式,形式反映内容,充实寓于完美的形式之中,简洁完美的形式是充实而有意义的内容的有效载体,一个好的解题设想或者灵感,必然要通过解题的过程来体现,将解题策略设计及优化的解题过程程序化,形成可供我们在解题时遵循的统一形式,就是解题模型。 理论之六——习惯性原则。关于数学的解题,有三个层次:第一个层次,正常的解题,就是按照已知、求解、作答等等。这是我们大多数同学的解题情况,解出来,高兴得不得了,也不再做深层次的追求与思考,解不出来,就一头露水,而且很郁闷,不知其所以然。第二个层次,有思考的解题,主要就是发散和聚合,简单点说就是一题多解和对于解题“统一”模型的思考。第三个层次,主动的解题,就是对题

高中数学解题方法大全

第一章 高中数学解题基本方法 一、 配方法 配方法是对数学式子进行一种定向变形(配成“完全平方”)的技巧,通过配方找到已知和未知的联系,从而化繁为简。何时配方,需要我们适当预测,并且合理运用“裂项”与“添项”、“配”与“凑”的技巧,从而完成配方。有时也将其称为“凑配法”。 最常见的配方是进行恒等变形,使数学式子出现完全平方。它主要适用于:已知或者未知中含有二次方程、二次不等式、二次函数、二次代数式的讨论与求解,或者缺xy 项的二次曲线的平移变换等问题。 配方法使用的最基本的配方依据是二项完全平方公式(a +b) =a +2ab +b ,将这个公式灵活运用,可得到各种基本配方形式,如: a 2 + b 2=(a +b)2 -2ab =(a -b)2 +2ab ; a 2 +a b +b 2 =(a +b)2 -ab =(a -b)2 +3ab ; a 2 + b 2 + c 2 +ab +bc +ca = 2 1[(a +b)2 +(b +c) 2+(c +a) 2] a 2+b 2+c 2=(a +b +c) 2-2(ab +bc +ca)=(a +b -c)2 -2(ab -bc -ca)=… 结合其它数学知识和性质,相应有另外的一些配方形式,如: 1+sin2α=1+2sin αcos α=(sin α+cos α) ; x + =(x + ) -2=(x - ) +2 ;…… 等等。 Ⅰ、再现性题组: 1. 在正项等比数列{a }中,a ?a +2a ?a +a ?a =25,则 a +a =_______。 2. 方程x +y -4kx -2y +5k =0表示圆的充要条件是_____。 A. 1 C. k ∈R D. k = 或k =1 3. 已知sin α+cos α=1,则sin α+cos α的值为______。

空间几何体的外接球和内切球问题说课材料

空间几何体的外接球和内切球问题

空间几何体的外接球和内切球问题 类型1 外接球的问题 1.必备知识: (1)简单多面体外接球的球心的结论. 结论1:正方体或长方体的外接球的球心是其体对角线的中点. 结论2:正棱柱的外接球的球心是上下底面中心的连线的中点. 结论3:直三棱柱的外接球的球心是上下底面三角形外心的连线的中点. (2)构造正方体或长方体确定球心. (3)利用球心O 与截面圆圆心O 1的连线垂直于截面圆及球心O 与弦中点的连线垂直于弦的性质,确定球心. 2.方法技巧:(1)几何体补成正方体或长方体.(2)轴截面法(3)空间向量法 1AB DC AD BC BD AC ======例1-1、正四面体的棱长都为,求此四面体外接球和内切球的半径 例1-2、四面体中,, 求此四面体外接球的表面积 例1-3.若三棱锥ABC S -的三条侧棱两两垂直,且2=SA ,4==SC SB ,则该三棱锥的外接球半径为( ) A.3 B.6 C.36 D.9 训练1(创新110页) 某几何体的三视图如图所示,则该几何体的外接球的表面积为( ) A.25π B.26π C.32π D.36π 训练2(创新110页)已知边长为2的等边三角形ABC ,D 为BC 的中点,沿AD 进行折叠,使折叠后的∠BDC =π2 ,则过A ,B ,C ,D 四点的球的表面积为( ) A.3π B.4π C.5π D.6π 例2-1(创新110页)体积为3的三棱锥P -ABC 的顶点都在球O 的球面上,P A ⊥平面ABC ,P A =2,∠ABC =120°,则球O 的体积的最小值为( ) A.773 π B.2873π C.19193π D.76193 π 例2-1(创新109页)三棱锥P -ABC 中,平面P AC ⊥平面ABC ,AB ⊥AC ,P A =PC =AC =2,AB =4,则三棱锥P -ABC 的外接球的表面积为( ) A.23π B.234π C.64π D.643π 类型2 内切球问题 1.必备知识: (1)内切球球心到多面体各面的距离均相等,外接球球心到多面体各顶点的距离均相等. (2)正多面体的内切球和外接球的球心重合. (3)正棱锥的内切球和外接球球心都在高线上,但不一定重合. 2.方法技巧:体积分割是求内切球半径的通用做法.

高中数学抛物线的一个重要模型(模型解题法)

【模型解题法】高中数学抛物线焦点弦模型 【模型思考】过抛物线焦点的直线,交抛物线于A B 、两点,则称线段AB 为抛物线的焦点弦。 过抛物线)0(22 >=p px y 的焦点弦,A B 分别抛物线准线l 的垂线,交l 构成直角梯形ABCD (图1).些重要结论呢? 【模型示例】设直线AB 的倾角为θ,当=90AB x θ⊥o 轴()时,称弦AB 为通径。 例1. 求通径长. 例2. 求焦点弦AB 长. 例3. 求AOB ?的面积. 例4. 连,(2)CF DF CF DF ⊥,求证图. 例5. 设准线l 与x 轴交于点E ,求证:FE 是CE 与DE 的比例中项, 即 2 FE CE DE =?. 例6. 如图3,直线AO 交准线于C ,求证:直线 x BC //轴. (多种课本中的题目) 例7.设抛物线)0(22 >=p px y 的焦点为F ,经过点F 的直线交抛物线于B A ,两点.点C 在抛物线的准线上,且x BC //轴. 证明直线AC 经过原点. 例8. 证明:梯形中位线MN 长为 2sin p θ . 例9. 连,AN BN AN BN ⊥、图(5),证明:. 例10. 求证:以线段AB 为直径的圆与准线相切. 例11. 连NF ,证明:NF ⊥AB ,且2 NF AF BF =?. 例12. 已知抛物线y x 42 =的焦点为F ,AB 是抛物线的焦点弦,过A 、B 两点分别作抛物线的切线,设其交点为M. (I )证明:点M 在抛物线的准线上; (Ⅱ)求证:FM →· AB → 为定值;

【模型解析】 设直线AB 的倾角为θ,当=90AB x θ⊥o 轴()时,称弦AB 为通径。 例1 求通径长. 解: 由于=90AB x θ⊥o 轴(),)0,2 ( p F , ∴ 当2 p x - =时,代入)0(22 >=p px y 中,得22,.B y p p y p ===-A ,故y ∴ 2AB p =. 例2 求焦点弦AB 长. 解法一:设),(),,(2211y x B y x A ,当90AB θ≠o p 时,设直线的方程为:y=k(x-).2 由22, () 2y px p y k x ?=??=-??得22222 (2)04p k k x p k x -++=, ......① ∴ 1222 (1)x x p k +=+ . ......② Q =AB AF BF AD BC =++,准线方程2 p x -=, ∴ 1212()22 p p AB x x x x p =+++=++. 由②知,2 22.p AB p k =+ ......③ 当90θ=o ,由(一)知2AB p =. 说明:Q tan k θ= ∴ 22222222 11cos sin cos 1 111.tan sin sin sin k θθθθθθθ ++=+=+== 因此,由 ③ 得22122(1).sin p AB p k θ =+ = 特别,当902,AB p θ==o 时,上式为是通径长。 解法二:设),(),,(2211y x B y x A . 902;AB p θ==o 时,上式为 90AB θ≠o 时,设直线的方程为11 ()2tan p x my m k θ =+ ==其中.

高中数学知识点以及解题方法大全

前言 (2) 第一章高中数学解题基本方法 (3) 一、配方法 (3) 二、换元法 (7) 三、待定系数法 (14) 四、定义法 (19) 五、数学归纳法 (23) 六、参数法 (28) 七、反证法 (32) 八、消去法……………………………………… 九、分析与综合法……………………………… 十、特殊与一般法……………………………… 十一、类比与归纳法………………………… 十二、观察与实验法………………………… 第二章高中数学常用的数学思想 (35) 一、数形结合思想 (35) 二、分类讨论思想 (41) 三、函数与方程思想 (47) 四、转化(化归)思想 (54) 第三章高考热点问题和解题策略 (59) 一、应用问题 (59) 二、探索性问题 (65) 三、选择题解答策略 (71) 四、填空题解答策略 (77) 附录……………………………………………………… 一、高考数学试卷分析………………………… 二、两套高考模拟试卷………………………… 三、参考答案…………………………………… 前言 美国著名数学教育家波利亚说过,掌握数学就意味着要善于解题。而当我们解题时遇到一个新问题,总想用熟悉的题型去“套”,这只是满足于解出来,只有对数学思想、数学方法理解透彻及融会贯通时,才能提出新看法、巧解法。高考试题十分重视对于数学思想方法的考查,特别是突出考查能力的试题,其解答过程都蕴含着重要的数学思想方法。我们要有意识地应用数学思想方法去分析问题解决问题,形成能力,提高数学素质,使自己具有数学头脑和眼光。 高考试题主要从以下几个方面对数学思想方法进行考查: ①常用数学方法:配方法、换元法、待定系数法、数学归纳法、参数法、消去 法等; ②数学逻辑方法:分析法、综合法、反证法、归纳法、演绎法等; ③数学思维方法:观察与分析、概括与抽象、分析与综合、特殊与一般、类比、 归纳和演绎等; ④常用数学思想:函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化(化 归)思想等。 数学思想方法与数学基础知识相比较,它有较高的地位和层次。数学知识是数学内容,可以用文字和符号来记录和描述,随着时间的推移,记忆力的减退,将来可能忘记。而数学思想方法则是一种数学意识,只能够领会和运用,属于思维的范畴,用以对数学问题的认识、处理和解决,掌握数学思想方法,不是受用一阵子,而是受用一辈子,即使数学知识忘记了,数学思想方法也还是对你起作用。 数学思想方法中,数学基本方法是数学思想的体现,是数学的行为,具有模式化与可操作性的特征,可以选用作为解题的具体手段。数学思想是数学的灵魂,它与数学基本方法常常在学习、掌握数学知识的同时获得。 可以说,“知识”是基础,“方法”是手段,“思想”是深化,提高数学素质的核心就是提高学生对数学思想方法的认识和运用,数学素质的综合体现就是“能力”。 为了帮助学生掌握解题的金钥匙,掌握解题的思想方法,本书先是介绍高考中常用的数学基本方法:配方法、换元法、待定系数法、数学归纳法、参数法、消去法、反证法、分析与综合法、特殊与一般法、类比与归纳法、观察与实验法,再介绍高考中常用的数学思想:函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化( 第一章高中数学解题基本方法 一、配方法 配方法是对数学式子进行一种定向变形(配成“完全平方”)的技巧,通过配方找到已知和未知的联系,从而化繁为简。何时配方,需要我们适当预测,并且合理运用“裂项”与“添项”、“配”与“凑”的技巧,从而完成配方。有时也将其称为“凑配法”。 最常见的配方是进行恒等变形,使数学式子出现完全平方。它主要适用于:已知或者未知中含有二次方程、二次不等式、二次函数、二次代数式的讨论与求解,或者缺xy项的二次曲线的平移变换等问题。 配方法使用的最基本的配方依据是二项完全平方公式(a+b) 2 =a 2 +2ab+b 2 ,将这个公式灵活运用,可得到各种基本配方形式,如: a 2 +b 2 =(a+b) 2 -2ab=(a-b) 2 +2ab; a 2 +ab+b 2 =(a+b) 2 -ab=(a-b) 2 +3ab=(a+ b 2) 2 +( 3 2b) 2 ; a 2 +b 2 +c 2 +ab+bc+ca= 1 2[(a+b) 2 +(b+c) 2 +(c+a) 2 ] a 2 +b 2 +c 2 =(a+b+c) 2 -2(ab+bc+ca)=(a+b-c) 2 -2(ab-bc-ca)=… 结合其它数学知识和性质,相应有另外的一些配方形式,如: 1+sin2α=1+2sinαcosα=(sinα+cosα) 2 ; x 2 + 1 2 x=(x+ 1 x) 2 -2=(x- 1 x) 2 +2 ;……等等。 Ⅰ、再现性题组: 1. 在正项等比数列{a n}中,a1?a5+2a3?a5+a3?a7=25,则 a3+a5=_______。 2. 方程x 2 +y 2 -4kx-2y+5k=0表示圆的充要条件是_____。 A. 1 41 C. k∈R D. k= 1 4或k=1 3. 已知sin 4 α+cos 4 α=1,则sinα+cosα的值为______。 A. 1 B. -1 C. 1或-1 D. 0 4. 函数y=log1 2 (-2x 2 +5x+3)的单调递增区间是_____。 A. (-∞, 5 4] B. [ 5 4,+∞) C. (- 1 2, 5 4] D. [ 5 4,3) 5. 已知方程x 2 +(a-2)x+a-1=0的两根x1、x2,则点P(x1,x2)在圆x 2 +y 2 =4上,则实数a=_____。 【简解】 1小题:利用等比数列性质a m p -a m p +=a m 2 ,将已知等式左边后配方(a3+a5) 2 易求。答案是:5。 2小题:配方成圆的标准方程形式(x-a) 2 +(y-b) 2 =r 2 ,解r 2 >0即可,选B。 3小题:已知等式经配方成(sin 2 α+cos 2 α) 2 -2sin 2 αcos 2 α=1,求出sinαcosα,然后求出所求式的平方值,再开方求解。选C。 4小题:配方后得到对称轴,结合定义域和对数函数及复合函数的单调性求解。选D。 5小题:答案3-11。 Ⅱ、示范性题组: 例1.已知长方体的全面积为11,其12条棱的长度之和为24,则这个长方体的一条对角线长为_____。 A. 23 B. 14 C. 5 D. 6 【分析】先转换为数学表达式:设长方体长宽高分别为x,y,z,则211 424 () () xy yz xz x y z ++= ++= ? ? ? ,而欲求对角线长x y z 222 ++,将其配凑成两已知式的组合形式可得。

【精品】2019年高考数学中的内切球和外接球问题

【精品】2019年高考数学中的内切球和外接球问题 一、 有关外接球的问题 一、直接法(公式法) 1、求正方体的外接球的有关问题 例1若棱长为3的正方体的顶点都在同一球面上,则该球的表面积为______________ . 例2一个正方体的各顶点均在同一球的球面上,若该正方体的表面积为24,则该球的体积为______________. 2、求长方体的外接球的有关问题 例3一个长方体的各顶点均在同一球面上,且一个顶点上的三条棱长分别为1,2,3,则此球的表面积为 . 例4已知各顶点都在一个球面上的正四棱柱高为4, 体积为16,则这个球的表面积为( ). A. 16π B. 20π C. 24π D. 32π 3.求多面体的外接球的有关问题 例5一个六棱柱的底面是正六边形,其侧棱垂直于底面,已知该六棱柱的顶点都在同一个球面上,且该六棱柱的体积为8 9,底面周长为3,则这个球的体积为 . 解 设正六棱柱的底面边长为x ,高为h ,则有 ??????==h x x 2436893 6 ?????==213x h

∴正六棱柱的底面圆的半径21=r ,球心到底面的距离2 3= d .∴外接球的半径22d r R +=. 体积:334R V π=. 小结 本题是运用公式222d r R +=求球的半径的,该公式是求球的半径的常用公式. 二、构造法(补形法) 1、构造正方体 例5 若三棱锥的三条侧棱两两垂直,且侧棱长均为3,则其外接球的表面积是_______________. 例3 若三棱锥的三个侧面两两垂直,且侧棱长均为3,则其外接球的表面积是 . 故其外接球的表面积ππ942==r S . 小结:一般地,若一个三棱锥的三条侧棱两两垂直,且其长度分别为c b a ,,,则就可以将这个三棱锥补成一个长方体,于是长方体的体对角线的长就是该三棱锥的外接球的直径.设其外接球的半径为R ,则有2222c b a R ++=. 出现“墙角”结构利用补形知识,联系长方体。 【原理】:长方体中从一个顶点出发的三条棱长分别为c b a ,,,则体对角线长为222c b a l ++=,几何体的外接球直径为R 2体对角线长l 即2 222c b a R ++=

[高中数学解题技巧]高中数学模型解题法

竭诚为您提供优质的服务,优质的文档,谢谢阅读/双击去除 [高中数学解题技巧]高中数学模型解题 法 高中数学教学中,提升数学学习水平的关键是教师要教会学生解题的技巧和方法,好的解题技巧和方法能使学生的解题效率得到提升。接下来小编为你整理了高中数学解题技巧,一起来看看吧。 高中数学解题技巧之19条铁律 铁律1 函数或方程或不等式的题目,先直接思考后建立三者的联系。首先考虑定义域,其次使用“三合一定理”。

铁律2 如果在方程或是不等式中出现超越式,优先选择数形结合的思想方法。 铁律3 面对含有参数的初等函数来说,在研究的时候应该抓住参数没有影响到的不变的性质。如所过的定点,二次函数的对称轴或是…… 铁律4 选择与填空中出现不等式的题目,优选特殊值法。

铁律5 求参数的取值范围,应该建立关于参数的等式或是不等式,用函数的定义域或是值域或是解不等式完成,在对式子变形的过程中,优先选择分离参数的方法。 铁律6 恒成立问题或是它的反面,可以转化为最值问题,注意二次函数的应用,灵活使用闭区间上的最值,分类讨论的思想,分类讨论应该不重复不遗漏。 铁律7 圆锥曲线的题目优先选择它们的定义完成,直线与圆锥曲线相交问题,若与弦的中点有关,选择设而不求点差法,

与弦的中点无关,选择韦达定理公式法;使用韦达定理必须先考虑是否为二次及根的判别式。 铁律8 求曲线方程的题目,如果知道曲线的形状,则可选择待定系数法,如果不知道曲线的形状,则所用的步骤为建系、设点、列式、化简(注意去掉不符合条件的特殊点)。 铁律9 求椭圆或是双曲线的离心率,建立关于a、b、c之间的关系等式即可。 铁律10

高中数学解题方法之构造法(含答案)

十、构造法 解数学问题时,常规的思考方法是由条件到结论的定向思考,但有些问题用常规的思维 方式来寻求解题途径却比较困难,甚至无从着手。在这种情况下,经常要求我们改变思维方 向,换一个角度去思考从而找到一条绕过障碍的新途径。 历史上有不少著名的数学家,如欧几里得、欧拉、高斯、拉格朗日等人,都曾经用“构 造法”成功地解决过数学上的难题。数学是一门创造性的艺术,蕴含着丰富的美,而灵活、 巧妙的构造令人拍手叫绝,能为数学问题的解决增添色彩,更具研究和欣赏价值。近几年来, 构造法极其应用又逐渐为数学教育界所重视,在数学竞赛中有着一定的地位。 构造需要以足够的知识经验为基础,较强的观察能力、综合运用能力和创造能力为前提, 根据题目的特征,对问题进行深入分析,找出“已知”与“所求(所证)”之间的联系纽带, 使解题另辟蹊径、水到渠成。 用构造法解题时,被构造的对象是多种多样的,按它的内容可分为数、式、函数、方程、 数列、复数、图形、图表、几何变换、对应、数学模型、反例等,从下面的例子可以看出这 些想法的实现是非常灵活的,没有固定的程序和模式,不可生搬硬套。但可以尝试从中总结 规律:在运用构造法时,一要明确构造的目的,即为什么目的而构造;二要弄清楚问题的特 点,以便依据特点确定方案,实现构造。 再现性题组 1、求证: 3 10910 22≥++=x x y (构造函数) 2、若x > 0, y > 0, x + y = 1,则4 2511≥???? ??+??? ??+ y y x x (构造函数) 3、已知01a <<,01b <<,求证: 22)1()1()1()1(22222222≥-+-+-+++-++b a b a b a b a (构造图形、复数) 4、求证:9)9(272≤-+x x ,并指出等号成立的条件。(构造向量) 5、已知:a>0、b>0、c>0 ,求证:222222c ac a c bc b b ab a ++≥+-++-当且仅当 c a b 111+=时取等号。(构造图形) 6 、求函数y = 再现性题组简解: 1、解:设)3(92 ≥+=t x t 则t t y t f 1)(2+==,用定义法可证:f (t )在),3[+∞上单调递增,令:3≤12t t < 则0)1)((11)()(2 1212122212121>--=+-+=-t t t t t t t t t t t f t f ∴310313)3(9 10322=+=≥++= f x x y

数学研究课题---空间几何体的外接球与内切球问题.

高中数学课题研究 几何体与球切、接的问题 纵观近几年高考对于组合体的考查,与球相关的外接与内切问题是高考命题的热点之一.高考命题小题综合化倾向尤为明显,要求学生有较强的空间想象能力和准确的计算能力,才能顺利解答.从实际教学来看,这部分知识学生掌握较为薄弱、认识较为模糊,看到就头疼的题目.分析原因,除了这类题目的入手确实不易之外,主要是学生没有形成解题的模式和套路,以至于遇到类似的题目便产生畏惧心理. 下面结合近几年高考题对球与几何体的切接问题作深入的探究,以便更好地把握高考命题的趋势和高考的命题思路,力争在这部分内容不失分.从近几年全国高考命题来看,这部分内容以选择题、填空题为主,大题很少见. 首先明确定义1:若一个多面体的各顶点都在一个球的球面上,则称这个多面体是这个球的内接多面体,这个球是这个多面体的外接球。 定义2:若一个多面体的各面都与一个球的球面相切, 则称这个多面体是这个球的外切多面体,这个球是这个多面体的内切球. 1 球与柱体的切接 规则的柱体,如正方体、长方体、正棱柱等能够和球进行充分的组合,以外接和内切两种形态进行结合,通过球的半径和棱柱的棱产生联系,然后考查几何体的体积或者表面积等相关问题. 1.1 球与正方体 如图所示,正方体1111ABCD A B C D -,设正方体的棱长为a ,,,,E F H G 为棱的中点,O 为球的球心.常见组合方式有三类:一是球为正方体的内切球,截面图为正方形EFGH 和其内切圆,则2a OJ r ==;二 是与正方体各棱相切的球,截面图为正方形EFGH 和其外接圆,则GO R a ==;三是球为正方体的 外接球,截面图为长方形11ACA C 和其外接圆,则12 A O R a '==.通过这三种类型可以发现,解决正方体与球的组合问题,常用工具是截面图,即根据组合的形式找到两个几何体的轴截面,通过两个截面图的位置关系,确定好正方体的棱与球的半径的关系,进而将空间问题转化为平面问题.

高中数学通用模型解题方法技巧总结

高中数学通用模型解题方法 1. 对于集合,一定要抓住集合的代表元素,及元素的“确定性、互异性、无序性”。 中元素各表示什么? A表示函数y=lgx的定义域,B表示的是值域,而C表示的却是函数上的点的轨迹 2 进行集合的交、并、补运算时,不要忘记集合本身和空集的特殊情况 注重借助于数轴和文氏图解集合问题。 空集是一切集合的子集,是一切非空集合的真子集。 显然,这里很容易解出A={-1,3}.而B最多只有一个元素。故B只能是-1或者3。根据条件,可以得到a=-1,a=1/3. 但是,这里千万小心,还有一个B为空集的情况,也就是a=0,不要把它搞忘记了。 3. 注意下列性质: 要知道它的来历:若B为A的子集,则对于元素a1来说,有2种选择(在或者不在)。同样,对于元素a2, a3,……a n,都有2种选择,所以,总共有种选择,即集合A有个子集。 当然,我们也要注意到,这种情况之中,包含了这n个元素全部在何全部不在的情况,故真子集个数为,非空真子集个数为 (3)德摩根定律: 有些版本可能是这种写法,遇到后要能够看懂 4. 你会用补集思想解决问题吗?(排除法、间接法) 的取值范围。 注意,有时候由集合本身就可以得到大量信息,做题时不要错过;如告诉你函数f(x)=ax2+bx+c(a>0) 在上单调递减,在上单调递增,就应该马上知道函数对称轴是x=1.或者,我说在上,也应该马上可以想到m,n实际上就是方程的2个根 5、熟悉命题的几种形式、 可以判断真假的语句叫做命题,逻辑连接词有“或”,“且”和“非” ∨∧? ()()().

命题的四种形式及其相互关系是什么? (互为逆否关系的命题是等价命题。) 原命题与逆否命题同真、同假;逆命题与否命题同真同假。 6、熟悉充要条件的性质(高考经常考) 满足条件,满足条件, 若;则是的充分非必要条件; 若;则是的必要非充分条件; 若;则是的充要条件; 若;则是的既非充分又非必要条件; 7. 对映射的概念了解吗?映射f:A→B,是否注意到A中元素的任意性和B中与之对应元素的唯一性,哪几种对应能构成映射? (一对一,多对一,允许B中有元素无原象。) 注意映射个数的求法。如集合A中有m个元素,集合B中有n个元素,则从A到B 的映射个数有n m个。 如:若,;问:到的映射有个,到的映射有个;到的函数有个,若,则到的一一映射有个。 函数的图象与直线交点的个数为个。 8. 函数的三要素是什么?如何比较两个函数是否相同? (定义域、对应法则、值域) 相同函数的判断方法:①表达式相同;②定义域一致(两点必须同时具备) 9. 求函数的定义域有哪些常见类型? 函数定义域求法: ●分式中的分母不为零; ●偶次方根下的数(或式)大于或等于零; ●指数式的底数大于零且不等于一; ●对数式的底数大于零且不等于一,真数大于零。 ●正切函数 ●余切函数 ●反三角函数的定义域 函数y=arcsinx的定义域是[-1, 1],值域是,函数y=arccosx的定义域是[- 1, 1] ,值域是[0, π] ,函数y=arctgx的定义域是R ,值域是.,函数y=arcctgx 的定义域是R ,值域是(0, π) . 当以上几个方面有两个或两个以上同时出现时,先分别求出满足每一个条件的自变量的范围,再取他们的交集,就得到函数的定义域。

高中最全数学解题的思维策略资料全

一、《高中数学解题的思维策略》
很抱歉这么晚才来给大家讲课,因为今年暑假刚去安徽写生画图,
昨天下午坐了 24 个小时的火车过来,误了 4 天的课程,最后咱们
下午物理上完之后再给大家补课,再给大家补 5 天的课程,
去年高考难,很多学生数学考得也很不错,,很多人可能会问补课
有用吗。给大家举个例子,那几年留学很流行,大家可能会说,留
学很贵,实际上很多海归回来后一年的工资就把多花的挣回来了,
补课也是,讲到的某些知识点能被大家用到高考中,增加分数,高
考中分数的重要性,,我姐是个老师,我姐经常说孩子们考好了,
家长就说,,考不好,家长就说老师和郭师哥教的不好,实际上主
体还是我们学生,次要的才是老师,家长,环境,据去年那批学生
反映最后对我们 3 个教的还不错,
我先讲一下我补课大概基本要讲的内容,把大家数学必修的知识点
基本过一遍,再做相应的习题,中间穿插还有很多我个人感觉很多
好题;很多我归纳的知识和一些数学技巧;在最后 2 天我要给大家
讲一下数学解题策略,如果最后还有时间的话,还会给大家讲一下
一些英语,语文和其他科目的技巧。


数学教学的目的在于培养学生的思维能力,培养良好思维品质的途径,是进行有效
的训练,本策略结合数学教学的实际情况,从以下四个方面进行讲解:
一、数学思维的变通性(举例子过几天再给他们讲,考试的时候有些难题大家容易钻
牛角尖,这个变通不只是说思维,也可以说是大家对数学卷子的一种变通,高考 120 分
钟,12 道选择,4 道填空,基本用时不超过 50 分钟,选这题一般最后 2 个比较难,填
空题一般最后一个比较难,大家很容易被这卡主,流汗,紧张,看到你旁边的人第 2 道

空间几何体的内切球与外接球问题

空间几何体的内切球与外接球问题 1.[2016·全国卷Ⅱ] 体积为8的正方体的顶点都在同一球面上,则该球的表面积为( ) A .12π B.32 3π C .8π D .4π [解析]A 因为正方体的体积为8,所以正方体的体对角线长为23,所以正方体的外接球的半径为3,所以球的表面积为4π·(3)2=12π. 2.[2016·全国卷Ⅲ] 在封闭的直三棱柱ABC - A 1B 1C 1内有一个体积为V 的球.若AB ⊥BC ,AB =6,BC =8,AA 1=3,则V 的最大值是( ) A .4π B.9π2 C .6π D.32π 3 [解析]B 当球与三侧面相切时,设球的半径为r 1,∵AB ⊥BC ,AB =6,BC =8,∴8-r 1+6-r 1=10,解得r 1=2,不合题意;当球与直三棱柱的上、下底面相切时,设球的半径为r 2, 则2r 2=3,即r 2=32.∴球的最大半径为32,故V 的最大值为43π×????323=92 π. 3.[2016·郑州模拟]在平行四边形ABCD 中,∠CBA =120°,AD =4,对角线BD =23,将其沿对角线BD 折起,使平面ABD ⊥平面BCD ,若四面体ABCD 的顶点在同一球面上,则该球的体积为________. 答案:2053 π;解析:因为∠CBA =120°,所以∠DAB =60°,在三角形ABD 中,由余弦 定理得(23)2=42+AB 2-2×4·AB ·cos 60°,解得AB =2,所以AB ⊥BD .折起后平面ABD ⊥平面BCD ,即有AB ⊥平面BCD ,如图所示,可知A ,B ,C ,D 可看作一个长方体中的四个顶点,长方体的体对角线AC 就是四面体ABCD 外接球的直径,易知AC =22+42=25, 所以球的体积为205 3 π. 4.[2016·山西右玉一中模拟]球O 的球面上有四点S ,A ,B ,C ,其中O ,A ,B ,C 四点共面,△ABC 是边长为2的正三角形,平面SAB ⊥平面ABC ,则棱锥S-ABC 的体积的最大 值为( ) A . 3 3 B .3 C .23 D .4 选A ;[解析] (1)由于平面SAB ⊥平面ABC ,所以点S 在平面ABC 上的射影H 落在AB 上,根据球的对称性可知,当S 在“最高点”,即H 为AB 的中点时,SH 最大,此时棱锥S -ABC 的体积最大. 因为△ABC 是边长为2的正三角形,所以球的半径r =OC =23CH =23×32×2=23 3 . 在Rt △SHO 中,OH =12OC =3 3 ,

高中数学解题方法及解析大全

最全面的高考复习资料 目录 前言 (2) 一、配方法 (3) 二、换元法 (7) 三、待定系数法 (14) 四、定义法 (19) 五、数学归纳法 (23) 六、参数法 (28) 七、反证法 (32) 八、消去法……………………………………… 九、分析与综合法……………………………… 十、特殊与一般法……………………………… 十一、类比与归纳法………………………… 十二、观察与实验法………………………… 一、数形结合思想 (35) 二、分类讨论思想 (41) 三、函数与方程思想 (47) 四、转化(化归)思想 (54) 第一章高考热点问题和解题策略 (59) 一、应用问题 (59) 二、探索性问题 (65) 三、选择题解答策略 (71) 四、填空题解答策略 (77) 附录……………………………………………………… 一、高考数学试卷分析………………………… 二、两套高考模拟试卷………………………… 三、参考答案……………………………………

前言 美国著名数学教育家波利亚说过,掌握数学就意味着要善于解题。而当我们解题时遇到一个新问题,总想用熟悉的题型去“套”,这只是满足于解出来,只有对数学思想、数学方法理解透彻及融会贯通时,才能提出新看法、巧解法。高考试题十分重视对于数学思想方法的考查,特别是突出考查能力的试题,其解答过程都蕴含着重要的数学思想方法。我们要有意识地应用数学思想方法去分析问题解决问题,形成能力,提高数学素质,使自己具有数学头脑和眼光。 高考试题主要从以下几个方面对数学思想方法进行考查: ①常用数学方法:配方法、换元法、待定系数法、数学归纳法、参数法、消去法等; ②数学逻辑方法:分析法、综合法、反证法、归纳法、演绎法等; ③数学思维方法:观察与分析、概括与抽象、分析与综合、特殊与一般、类比、归纳和 演绎等; ④常用数学思想:函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化(化归)思想 等。 数学思想方法与数学基础知识相比较,它有较高的地位和层次。数学知识是数学内容,可以用文字和符号来记录和描述,随着时间的推移,记忆力的减退,将来可能忘记。而数学思想方法则是一种数学意识,只能够领会和运用,属于思维的范畴,用以对数学问题的认识、处理和解决,掌握数学思想方法,不是受用一阵子,而是受用一辈子,即使数学知识忘记了,数学思想方法也还是对你起作用。 数学思想方法中,数学基本方法是数学思想的体现,是数学的行为,具有模式化与可操作性的特征,可以选用作为解题的具体手段。数学思想是数学的灵魂,它与数学基本方法常常在学习、掌握数学知识的同时获得。 可以说,“知识”是基础,“方法”是手段,“思想”是深化,提高数学素质的核心就是提高学生对数学思想方法的认识和运用,数学素质的综合体现就是“能力”。 为了帮助学生掌握解题的金钥匙,掌握解题的思想方法,本书先是介绍高考中常用的数学基本方法:配方法、换元法、待定系数法、数学归纳法、参数法、消去法、反证法、分析与综合法、特殊与一般法、类比与归纳法、观察与实验法,再介绍高考中常用的数学思想:函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化(化归)思想。最后谈谈解题中的有关策略和高考中的几个热点问题,并在附录部分提供了近几年的高考试卷。 在每节的内容中,先是对方法或者问题进行综合性的叙述,再以三种题组的形式出现。再现性题组是一组简单的选择填空题进行方法的再现,示范性题组进行详细的解答和分析,对方法和问题进行示范。巩固性题组旨在检查学习的效果,起到巩固的作用。每个题组中习题的选取,又尽量综合到代数、三角、几何几个部分重要章节的数学知识。

高中数学通用模型解题精编版通用解体模型

高中数学通用模型解题方法 上海市华师大二附中 特级数学教师:张杰 1. 对于集合,一定要抓住集合的代表元素,及元素的“确定性、互异性、无序性”。 {}{}{}如:集合,,,、、A x y x B y y x C x y y x A B C ======|lg |lg (,)|lg 中元素各表示什么? A 表示函数y=lgx 的定义域, B 表示的是值域,而 C 表示的却是函数上的点的轨迹 2 进行集合的交、并、补运算时,不要忘记集合本身和空集的特殊情况 注重借助于数轴和文氏图解集合问题。 空集是一切集合的子集,是一切非空集合的真子集。 {}{}如:集合,A x x x B x ax =--===||22301 若,则实数的值构成的集合为 B A a ? (答:,,)-?????? 1013 显然,这里很容易解出A={-1,3}.而B 最多只有一个元素。故B 只能是-1或者3。根据条件,可以得到a=-1,a=1/3. 但是, 这里千万小心,还有一个B 为空集的情况,也就是a=0,不要把它搞忘记了。 3. 注意下列性质: {}()集合,,……,的所有子集的个数是;1212a a a n n 要知道它的来历:若B 为A 的子集,则对于元素a 1来说,有2种选择(在或者不在)。同样,对于元素a 2, a 3,……a n ,都有2种选择,所以,总共有2n 种选择, 即集合A 有2n 个子集。 当然,我们也要注意到,这2n 种情况之中,包含了这n 个元素全部在何全部不在的情况,故真子集个数为21n -,非空真子集个数为22n - ()若,;2A B A B A A B B ??== (3)德摩根定律: ()()()()()()C C C C C C U U U U U U A B A B A B A B ==,

高中数学解题方法之分离变量法(含答案)

七、分离变量法 分离变量法是近年来发展较快的思想方法之一.高考数学试题中,求参数的范围常常与分类讨论、方程的根与零点等基本思想方法相联系.其中与二次函数相关的充分体现数形结合及分类思想方法的题目最为常见.与二次函数有关的求解参数的题目, 相当一部分题目都可以避开二次函数,使用分离变量,使得做题的正确率大大提高.随着分离变量的广泛使用,越来越多的压轴题都需要使用该思想方法. 分离变量法:是通过将两个变量构成的不等式(方程)变形到不等号(等号)两端,使两端变量各自相同,解决有关不等式恒成立、不等式存在(有)解和方程有解中参数取值范围的一种方法.两个变量,其中一个范围已知,另一个范围未知. 解决问题的关键: 分离变量之后将问题转化为求函数的最值或值域的问题.分离变量后,对于不同问题我们有不同的理论依据可以遵循.以下定理均为已知x 的范围,求a 的范围: 定理1 不等式()()f x g a ≥恒成立?[]min ()()f x g a ≥(求解()f x 的最小值);不等式()()f x g a ≤恒成立?[]max ()()f x g a ≤(求解()f x 的最大值). 定理2 不等式()()f x g a ≥存在解?[]max ()()f x g a ≥(求解()f x 的最大值);不等式()()f x g a ≤存在解?[]min ()()f x g a ≤(即求解()f x 的最小值). 定理3 方程()()f x g a =有解?()g a 的范围=()f x 的值域(求解()f x 的值域). 解决问题时需要注意:(1)确定问题是恒成立、存在、方程有解中的哪一个;(2)确定是求最大值、最小值还是值域. 再现性题组: 1、已知当x ∈R 时,不等式a+cos2x<5-4sinx 恒成立,求实数a 的取值范围。 2、若f(x)=2 33x x --在[1,4]x ∈-上有()21f x x a ≥+-恒成立,求a 的取值范围。 3、若f(x)=233x x --在[1,4]x ∈-上有2 ()251f x x a a ≥+--恒成立,求a 的取值范围。 4、若方程42210x x a -+= 有解,请求a 的取值范围 5、已知32 11132 y x ax x = -++是(0,)+∞上的单调递增函数,则a 的取值范围是( ) .0A a < .22B a -≤≤ .2C a < .2D a ≤ 6、求使不等式],0[,cos sin π∈->x x x a 恒成立的实数a 的范围。 再现性题组答案: 1、解:原不等式4sin cos 25x x a ?+<-+当x ∈R 时,不等式a+cos2x<5-4sinx 恒成立max a+5>(4sinx+cos2x)?-,设f(x)=4sinx+cos2x 则 22f(x)= 4sinx+cos2x=2sin x+4sinx+1=2(sinx 1)+3 --- ∴a+5>3a<2-∴

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