2011年新课标高考试题分类评析——立体几何
所 以 V 一 c 一÷ ×2 ×2 3 √ . 0B AD ×6 √ —8 3 答案 8 3 √ .
.
一o 即 , , , / 所以 P . g A一
P
彭毒纛 言 轰 嚣薏
的基础 上进 行“ 想像” 画 图” 因为本 题 没 有 给 出 图 和“ . 形 , 就要 求考 生通 过 空 间想像 将 文 字语 言 、 学 语 这 数 言转化 为草 图和 直 观 图, 穿插 逻 辑 推 理和 计 算 , 并 从
— — —
.
对平 面垂 直 的性 质 和判 定 不 清楚 时 , 容
一
+
一
( ,3, ) AC ( ,√ O . 1√ 一2 , 一 O 2 3, ) 设 P 与 AC 所 成 的 角 为 , B 则
—
例 3 ( 国 课 标 卷 ・ 1 ) 知 矩 形 AB D 的 全 理 5已 C 顶 点 都 在 半 径 为 4的 球 0 的 球 面 上 , AB一 6 B 且 , C=
BA D = 6 . O。
( )如 图 5 在 平 面 ABC 内作 AE/ BD, 2 , D / BE/ / AC交 于点 E, 接 P . 为 P 连 E 因 A上平 面 AB D, 以 C 所
B _P E 上 A. I
( ) 证 : D上 平 面 P 1求 B AC;
() P 2 若 A=AB, P 求 B与 AC所 成角 的余 弦值 ;
D
如 果 平 面 a 平 面 口 那 么 平 面 a内 所 有 直 线 上 , 如 果 平 面 a 平 面 , 交 线 为 z则 在 平 面 a 上 设 ,
AC B 上 D.又 因 为 P A上 平 面 AB D, 以 P C 所 A上 BD.
所 以 BD上 平 面 P AC .
都垂 直 于平 面
分析
() 1 由题 设 条 件 , 知 BD上AC且 B - 易 Dj 所 以
B E=AO=4 PB=2 ,  ̄,
P 再 用判 定 定 理证 明 ; 于 ( ) ( ) 因为 题 设 条 A, 对 2和 3, 件 中有 明显 的三维垂 直关 系 , 以 建立 空 间直 角 坐标 可 系用 向量解 法 ( 方 法 1 , 如 ) 或者 用 线 面关 系化 归 为解
方 法 1 空 间 向量 法 ) ( ( )设 ACn B 一 0. 为 B 2 D 因 AD 一 6 。P — 0, A AB一 2 所 以 B , 0— 1 A0一C , O=, . 图 4 以 0 为 坐 / 如 g ,
鳐析
内与 l 行 的直线 都 平 行 于平 面 口 故 A 正 平 ,
确 , 而 D 错 误 . 据 答 案 唯 一 可 知 , D. 从 根 选 点 本 题 考 查 平 面 垂 直 的 性 质 和 判 定 , 基 础 属
评 题, 但要 注 意排除 法在该 类题 中的应 用 易错 点
易 误 选 B .
■ ’,
标 原点 , 立 空 间直 角坐 标 系 0一 y , P( , , 建 x z则 O一 2 , O 一√ O , 1 0 0 , 0√ 0 . 以PB一 )A( , 3, ) B( , , ) C( , 3, ) 所
r
、 ’
5
-
考 题 分 类评 靳 ・
直角 三角形 的综 合法 ( 如方 法 2 . )
解 ( ) 明 : 为 四 边 形 AB D 是 菱 形 , 以 1证 因 C 所
C 如 果 平 面 a 平 面 y 平 面 上 平 面 y a 一 上 , , n卢
Z那 么 Z 平 面 y , 上 ;
同理 , 面 P 平 DC 的 法 向 量 , ( 3 , ) l 一 , . 一 因 为 平 面 P B上 平 面 PDC, 以 J ・n 0 C 所 , l 一 ,即
6 a + 6
一
故 A √. 0 一2 3
在 R/O f O t AC 中, A=4从 而 k , 一 = 一2 二 _ .
fC。 - , f x V y , B m O - +  ̄ =0
【P‘ =0 B m 【3 4y z O 一 5  ̄ +t . " - =
AC一、AB +B √ / / C 一4 3,
令yG, z 3 一 所 小 ( ,) = 则 一 , . 以 一3 导. ,
_
—
.
。
。。
一
l Bl ・l P AC}
: : 驾 2
6
一
×2
4‘
2 3, 棱锥 0一 √ 则 ABC 的体 积 为 D
() 2知赢 =( , ,)设 P O一 , 3 由() = 一1 = o. (, f )
(> 0 , ) 则 一 ( 1 一 ,) 一 , .
() 平 面 P C 与 平 面 P 3当 B DC 垂 直 时 , P 求 A
的长.
又B . DJ AC, E/AC, / B / AE/BD, 以 B L . 所 E_ AE
于是 B _ 面 P Ej 平 AE, 以 P 所 E上BE, B / 又 E/ AC, 从
而 P E 是 P 和 AC 所 成 的 角 . t PB 中 , B B R△ E
C
Q 依题 意棱锥 0 瓣 析 一
AB D 的 4条 侧 棱 C 相 等且 均为 球 0 的半径 , 图 如
3连 接 AC, AC 中 点 0 , 取 连 接 O 则 0, O 上 平 面 0 A
图3 ABC 易 知 D.
设平 面 P BC 的法 向量 m 一 ( y,) 则 z, 2 ,
而 多 层 次 地 考 查 了空 间 想 像 能 力 和 运 算 求 解 能 力 .
誓 r , - *源自C 图 4 图 5
例 4 ( 京 卷 ・理 1 ) 四棱 锥 P AB D 中 , 北 6在 - C
方 法 2 综 合法 ) (
P _ 面 AB D, 面 AB D 是 菱 形 , AJ 平 C 底 C AB 一 2 ,
2011年数学高考分类汇编解答题(理)03——立体几何
03 立体几何1. (2011天津卷理)17.(本小题满分13分)如图,在三棱柱111ABC A B C -中,H 是正方形11AA B B的中心,1AA =1C H ⊥平面11AAB B ,且1C H = (Ⅰ)求异面直线AC 与A 1B 1所成角的余弦值; (Ⅱ)求二面角111A AC B --的正弦值; (Ⅲ)设N 为棱11B C 的中点,点M 在平面11AA B B内,且MN ⊥平面11A B C ,求线段BM 的长.【解析】17.本小题主要考查异面直线所成的角、直线与平面垂直、二面角等基础知识,考查用空间向量解决立体几何问题的方法,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力.满分13分.方法一:如图所示,建立空间直角坐标系,点B 为坐标原点.依题意得(0,0,0),A B C 11(2,0),,22,2,5)A B(I )解:易得11((AC AB ==- , 于是111111cos ,3||||AC A B AC A B AC A B ⋅===⋅所以异面直线AC 与A 1B 1所成角的余弦值为3(II )解:易知111(AA AC ==设平面AA 1C 1的法向量(,,)m x y z =,则11100m AC m AA ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩即0,0.⎧-+=⎪⎨=⎪⎩不妨令x 可得m =, 同样地,设平面A 1B 1C 1的法向量(,,)n x y z =,则11110,0.n AC n A B ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩即0,0.⎧-+=⎪⎨-=⎪⎩不妨令y = 可得n =于是2cos ,,||||7m n m n m n ⋅===⋅从而sin ,m n =所以二面角A —A 1C 1—B(III )解:由N 为棱B 1C 1的中点,得(,222N 设M (a ,b ,0),则(,22MN a b =--由MN ⊥平面A 1B 1C 1,得11110,0.MN A B MN A C ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩即()(0,2()(()(0.22a a b ⎧-⋅-=⎪⎪⎨⎪-⋅+-⋅+⎪⎩解得24a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩故(24M因此BM = ,所以线段BM的长为||BM =方法二:(I )解:由于AC//A 1C 1,故111C A B ∠是异面直线AC 与A 1B 1所成的角. 因为1C H ⊥平面AA 1B 1B ,又H 为正方形AA 1B 1B 的中心,11AA C H ==可得1111 3.AC B C ==因此2221111111111111cos 2AC A B B C C A B AC A B +-∠==⋅所以异面直线AC 与A 1B 1所成角的余弦值为3(II )解:连接AC 1,易知AC 1=B 1C 1, 又由于AA 1=B 1A 1,A 1C 1=A 1=C 1,所以11AC A ∆≌11BC A ∆,过点A 作11AR AC ⊥于点R ,连接B 1R ,于是111B R AC ⊥,故1ARB ∠为二面角A —A 1C 1—B 1的平面角. 在11Rt A RB ∆中,11111sin B R A B RA B =⋅∠== 连接AB 1,在1ARB ∆中,2221111114,,cos 2AR B R AB AB AR B R ARB AR B R+-==∠=⋅27=-,从而1sin ARB ∠=所以二面角A —A 1C 1—B 1的正弦值为7(III )解:因为MN ⊥平面A 1B 1C 1,所以11.MN A B ⊥ 取HB 1中点D ,连接ND ,由于N 是棱B 1C 1中点, 所以ND//C 1H且112ND C H ==又1C H ⊥平面AA 1B 1B ,所以ND ⊥平面AA 1B 1B ,故11.ND A B ⊥ 又,MN ND N =所以11A B ⊥平面MND ,连接MD 并延长交A 1B 1于点E , 则111,//.ME A B ME AA ⊥故 由1111111,4B E B D DE AA B A B A ===得1DE B E ==EM 交AB 于点F ,可得12BF B E ==连接NE. 在Rt ENM ∆中,2,.ND ME ND DE DM ⊥=⋅故所以24ND DM DE ==可得FM =连接BM ,在Rt BFM ∆中,BM ==2. (2011北京理)16.(本小题共14分) 如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面A B C D ,底面A B C D 是菱形,2,60AB BAD =∠= .(Ⅰ)求证:BD ⊥平面;PAC (Ⅱ)若,PA AB =求PB 与AC 所成角的余弦值;(Ⅲ)当平面PBC 与平面PDC 垂直时,求PA 的长.【解析】(16)(共14分) 证明:(Ⅰ)因为四边形ABCD 是菱形,所以AC ⊥BD.又因为PA ⊥平面ABCD. 所以PA ⊥BD.所以BD ⊥平面PAC. (Ⅱ)设AC∩BD=O. 因为∠BAD=60°,PA=PB=2,所以BO=1,AO=CO=3.如图,以O 为坐标原点,建立空间直角坐标系O —xyz ,则P (0,—3,2),A (0,—3,0),B (1,0,0),C (0,3,0). 所以).0,32,0(),2,3,1(=-=AC PB 设PB 与AC 所成角为θ,则4632226cos =⨯=. (Ⅲ)由(Ⅱ)知).0,3,1(-= 设P (0,-3,t )(t>0), 则),3,1(t BP --=设平面PBC 的法向量),,(z y x m =, 则0,0=⋅=⋅m m所以⎪⎩⎪⎨⎧-+--=+-03,03tz y x y x 令,3=y 则.6,3t z x ==所以)6,3,3(tm =同理,平面PDC 的法向量)6,3,3(tn -=因为平面PCB ⊥平面PDC, 所以n m ⋅=0,即03662=+-t 解得6=t 所以PA=6 3. (2011辽宁卷理)18.(本小题满分12分)如图,四边形ABCD 为正方形,PD ⊥平面ABCD ,PD ∥QA ,QA =AB =12P D .(I )证明:平面PQC ⊥平面DCQ ; (II )求二面角Q —BP —C 的余弦值.【解析】18.解:如图,以D 为坐标原点,线段DA 的长为单位长,射线DA 为x 轴的正半轴建立空间直角坐标系D —xyz. (I )依题意有Q (1,1,0),C (0,0,1),P (0,2,0).则(1,1,0),(0,0,1),(1,1,0).DQ DC PQ ===-所以0,0.PQ DQ PQ DC ⋅=⋅=即PQ ⊥DQ ,PQ ⊥DC. 故PQ ⊥平面DCQ.又PQ ⊂平面PQC ,所以平面PQC ⊥平面DCQ. …………6分(II )依题意有B (1,0,1),(1,0),(12,1).C B B P ==--设(,,)n x y z =是平面PBC 的法向量,则0,0,20.0,n CB x x y z n BP ⎧⋅==⎧⎪⎨⎨-+-=⋅=⎩⎪⎩即 因此可取(0,1,2).n =--设m 是平面PBQ 的法向量,则0,0.m BP m PQ ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩可取(1,1,1).cos ,m m n =<>=所以 故二面角Q —BP —C的余弦值为 ………………12分 4. (全国大纲卷理)19.(本小题满分12分)(注意:在试题卷上作答无效.........) 如图,四棱锥S ABCD -中, AB CD ⊥,BC CD ⊥,侧面SAB 为等边三角形,2,1AB BC CD SD ====.(Ⅰ)证明:SD SAB ⊥平面;(Ⅱ)求AB 与平面SBC 所成角的大小.【解析】19.解法一:(I )取AB 中点E ,连结DE ,则四边形BCDE 为矩形,DE=CB=2, 连结SE,则,SE AB SE ⊥又SD=1,故222ED SE SD =+,所以DSE ∠为直角。
2011湖南高考数学试题分析
2011年湖南高考数学试题分析给2012年高考数学备考的几点建议长沙侯家塘校区贺小飞2011年是湖南省采取新课标的第二年,试卷在整体上紧扣考纲,紧密结合教材,体现了新课程的思想和理念。
突出对创新意识和作为数学核心的思维能力的考查;注重对数学应用意识的考查;充分区别文、理科考生不同的学习要求”的基本风格和特色。
试卷做到了总体保持稳定,题型清新,难度比2010年略高。
从试卷的考察内容来看,仍然突出考查支撑高中数学知识体系的主干知识和核心内容,如函数与导数,三角函数与解三角形,概率统计,立体几何,解析几何,数列等。
突出了对高中数学重点知识的考查,这些知识点需要考生达到必要的深度。
这些高中数学主干知识,其重要地位在新课程改革中一直没有改变,只是融入了一些新的背景,注重应用意识和创新意识的结合,强调了试题背景,注重了数学思维的考查。
另外,2011年湖南高考数学值得注意的是,选修部分的知识点考查较去年有所增加,但是难度较低,考生只要掌握了相关的基本知识就能轻松解答。
下面就来具体分析一下2011年湖南高考数学试题。
一、从题型上来看,充分体现新课标理念,发挥试题导向作用。
试卷采取“8+8+6”的三种题型结构。
与2010年相比,所不同的是在填空题方面,由7道增加到8道但是分值不变,采取“3选2”加必做5道的形式。
这样给考生就有更多的拿分机会,降低了试题难度。
二、从难易程度来看,难度适中,区分度较明显。
坚持“多考一点想,少考一点算”的新课标考查理念。
一些简单题“一捅就破”,如文、理科的第一题。
试题基本按照从易到难排列,考生一路解答障碍较少会比较顺畅。
难题出现在选择题的第8题,填空题的第14、16题,解答题的第21、22题。
三、从考查内容来看,全面考查双基知识,突出主干知识和数学思想的考查。
1.选择题部分。
理科试题考查了复数的概念、集合的关系、逻辑关系、三视图、独立性检验、双曲线的渐近线、定积分、线性规划、函数与导数、单调性与最值问题。
2011高考数学新课标卷分析解析
2011年高考数学新课标卷试卷分析
2、主观题的区分度计算 主观题分和测试总分均是以连续分数表示的。在统计学中, 具有此类特点的两个变量的相关系数可用积差相关法来计算。
1 n n X iYi X i Yi N i 1 i 1 i 1
n 2 X i i 1 n
题 1 2 号 难 度 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
2011年高考数学新课标卷试卷分析
2、用试题得分的平均值计算(对于解答题) 参加测验的全体学生在该题的平均得分与该题的满分的比值。
P X W
P
是难度系数,X 是全体学生在该题的平均得分,W 是该题的满分。
2011年高考数学新课标卷试卷分析
(三)难度结构分析
(1)定义 难度,即试题的难易程度。通常用难度系数来反映。 (2)计算方法(两种方法) 1、用通过率计算(对于客观题) 正确回答试题的人数与参加测验的总人数的比值。
R P N
数。 是难度系数;R 是正确回答试题的人数; 是参加测验的总人 N P
2011年高考数学新课标卷试卷分析
二、试卷隐性结构分析
试卷的隐性结构主要包括试卷的知识结构、能力结构 难度结构,以及试卷的情感结构。 • (一)知识结构分析 知识结构是试卷内在结构中最重要、最基础的结构。它 主要指:试卷所考查的知识内容,占规定考试范围的百分 比(即知识覆盖率),各项知识所占比例,每项知识的考 查要求,以及各个考查要求所占的比例。 根据2011年高考考试大纲及考试说明(新课标全国卷) ——数学(理),我们对2011年高考数学新课标卷建立了 双向细目表。
8
5分
函数% 概率与统计 频率分布
高考数学真题解析分项版08立体几何 文
2011年高考试题解析数学(文科)分项版08 立体几何一、选择题:1.(2011年高考安徽卷文科8)一个空间几何体得三视图如图所示,则该几何体的表面积为(A ) 48 (B)32+817 (C) 48+817 (D) 80 【答案】C【命题意图】本题考查三视图的识别以及空间多面体表面积的求法.【解析】由三视图可知几何体是底面是等腰梯形的直棱柱.底面等腰梯形的上底为2,下底为4,高为4,两底面积和为()12244242⨯+⨯=,四个侧面的面积为()44221724817++=+,所以几何体的表面积为48817+.故选C.【解题指导】:三视图还原很关键,每一个数据都要标注准确。
2.(2011年高考广东卷文科9)如图1-3,某几何体的正视图(主视图),侧视图(左视图)和俯视图分别为等边三角形、等腰三角形和菱形,则该几何体体积为( )A .B .C .D . 2【答案】C【解析】由题得该几何体是如图所示的四棱锥P-ABCD ,,棱锥的高,3232322131331233231222=⨯⨯⨯⨯⨯=∴=-=-==∴=-=V PO h AO 所以选择C.3.(2011年高考湖南卷文科4)设图1是某几何体的三视图,则该几何体的体积为A .942π+ B.3618π+ C.9122π+ D.9182π+ 答案:D解析:有三视图可知该几何体是一个长方体和球构成的组合体,其体积3439+332=18322V ππ=⨯⨯+()。
4.(2011年高考湖北卷文科7)设球的体积为V 1,它的内接正方体的体积为V 2,下列说法中最合适的是A. V 1比V 2大约多一半B. V 1比V 2大约多两倍半C. V 1比V 2大约多一倍D. V 1比V 2大约多一倍半答案:D解析:设球半径为R ,其内接正方体棱长为a 2222a a a R ++=,即23,3a R =由 3 32正视图侧视图俯视图图13331248,339v R v a R π===,比较可得应选D.5.(2011年高考山东卷文科11)下图是长和宽分别相等的两个矩形.给定下列三个命题:①存在三棱柱,其正(主)视图、俯视图如下图;②存在四棱柱,其正(主)视图、俯视图如下图;③存在圆柱,其正(主)视图、俯视图如下图.其中真命题的个数是(A)3 (B)2 (C)1 (D)0 【答案】A【解析】对于①,可以是放倒的三棱柱;容易判断②③可以.6.(2011年高考海南卷文科第8题)在一个几何体的三视图中,正视图和俯视图如右图,则相应的侧视图可以为( )解析:D. 由主视图和府视图可知,原几何体是由后面是半个圆锥,前面是三棱锥的组合体,所以,左视图是D 。
2011年高考数学试题分类汇编-专题立体几何-理
2011年高考试题数学(理科)立体几何一、选择题:1。
(2011年高考山东卷理科11)下图是长和宽分别相等的两个矩形.给定下列三个命题: ①存在三棱柱,其正(主)视图、俯视图如下图;②存在四棱柱,其正(主)视图、俯视图如 下图;③存在圆柱,其正(主)视图、俯视图如下图.其中真命题的个数是 (A )3 (B)2 (C )1 (D)0 【答案】A【解析】对于①,可以是放倒的三棱柱;容易判断②③可以。
2.(2011年高考浙江卷理科3)若某几何体的三视图如图所示,则这个几何体的直观图可以是【答案】D【解析】由正视图可排除A 、B 选项;由俯视图可排除C 选项. 3。
(2011年高考浙江卷理科4)下列命题中错误的是(A)如果平面αβ⊥平面,那么平面α内一定存在直线平行于平面β(B )如果平面不垂直于平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面β (C )如果平面αγ⊥平面,平面βγ⊥平面,=l αβ⋂,那么l γ⊥平面 (D )如果平面αβ⊥平面,那么平面α内所有直线都垂直于平面β 【答案】D【解析】若面⊥α面β,在面α内与面的交线不相交的直线平行平面β,故A 正确;B 中若α内存在直线垂直平面β,则βα⊥,与题没矛盾,所以B 正确;由面⊥面的性质知选项C正确。
4.(2011年高考安徽卷理科6)一个空间几何体得三视图如图所示,则该几何体的表面积为(A) 48 (B)32+817 (C) 48+817(D) 80【答案】C【命题意图】本题考查三视图的识别以及空间多面体表面积的求法.【解析】由三视图可知几何体是底面是等腰梯形的直棱柱.底面等腰梯形的上底为2,下底为4,高为4,。
故S2+4=⨯4⨯2+4⨯2+4⨯4+4⨯17⨯2 2=48+817表【解题指导】:三视图还原很关键,每一个数据都要标注准确.5.(2011年高考辽宁卷理科8)如图,四棱锥S-ABCD的底面为正方形,SD⊥底面ABCD,则下列结论中不正确...的是( )(A)AC⊥SB(B)AB∥平面SCD(C) SA与平面SBD所成的角等于SC与平面SBD所成的角(D)AB与SC所成的角等于DC与SA所成的角答案: D解析:对于A:因为SD⊥平面ABCD,所以DS⊥AC。
高考数学真题解析分项版08立体几何 文
2011年高考试题解析数学(文科)分项版08 立体几何一、选择题:1.(2011年高考安徽卷文科8)一个空间几何体得三视图如图所示,则该几何体的表面积为(A ) 48 (D) 80 【答案】C【命题意图】本题考查三视图的识别以及空间多面体表面积的求法.【解析】由三视图可知几何体是底面是等腰梯形的直棱柱.底面等腰梯形的上底为2,下底为4,高为4,两底面积和为()12244242⨯+⨯=,四个侧面的面积为(44224++=+,所以几何体的表面积为48+故选C.【解题指导】:三视图还原很关键,每一个数据都要标注准确。
2.(2011年高考广东卷文科9)如图1-3,某几何体的正视图(主视图),侧视图(左视图)和俯视图分别为等边三角形、等腰三角形和菱形,则该几何体体积为( )A. B . C . D . 2【答案】C【解析】由题得该几何体是如图所示的四棱锥P-ABCD ,,棱锥的高,3232322131331233231222=⨯⨯⨯⨯⨯=∴=-=-==∴=-=V PO h AO 所以选择C.3.(2011年高考湖南卷文科4)设图1是某几何体的三视图,则该几何体的体积为A .942π+ B.3618π+ C.9122π+ D.9182π+ 答案:D解析:有三视图可知该几何体是一个长方体和球构成的组合体,其体积3439+332=18322V ππ=⨯⨯+()。
4.(2011年高考湖北卷文科7)设球的体积为V 1,它的内接正方体的体积为V 2,下列说法中最合适的是A. V 1比V 2大约多一半B. V 1比V 2大约多两倍半C. V 1比V 2大约多一倍D. V 1比V 2大约多一倍半答案:D正视图侧视图俯视图图1解析:设球半径为R ,其内接正方体棱长为a2R =,即,a =由333124,3v R v a π==,比较可得应选D.5.(2011年高考山东卷文科11)下图是长和宽分别相等的两个矩形.给定下列三个命题:①存在三棱柱,其正(主)视图、俯视图如下图;②存在四棱柱,其正(主)视图、俯视图如下图;③存在圆柱,其正(主)视图、俯视图如下图.其中真命题的个数是(A)3 (B)2 (C)1 (D)0 【答案】A【解析】对于①,可以是放倒的三棱柱;容易判断②③可以.6.(2011年高考海南卷文科第8题)在一个几何体的三视图中,正视图和俯视图如右图,则相应的侧视图可以为( )解析:D. 由主视图和府视图可知,原几何体是由后面是半个圆锥,前面是三棱锥的组合体,所以,左视图是D 。
2011年新课标高考试题分类评析——立体几何
2011年新课标高考试题分类评析——立体几何
许雪
【期刊名称】《高中数理化》
【年(卷),期】2011(000)023
【摘要】2011年的高考已经落下帷幕,综观全国各地的新课程高考数学试卷,不难发现对立体几何内容的考查尊重《普通高中数学课程标准(实验)》(以下简《标准》)、遵循《2011年高考数学学科考试说明》(以下简称《考试说明》),突出了对点、线、面之间的位置关系,
【总页数】3页(P9-11)
【作者】许雪
【作者单位】北京市昌平区第一中学
【正文语种】中文
【中图分类】G632.479
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围绕核心 优化运算 提升想象——2011年数学高考立体几何试题评析
() A 2 求 B与平面 S C所成角的大小. B (0 1 全 国数 学 高考理 科 试题 ) 21 年
评析 第( ) 1 小题 的线 面垂 直是 常 规 判 定 ( 经 计算) 和证 明 ; ( ) 题 的实 质 是 寻找 平 面 S C 第 2小 B 的垂 线 . A 由 B上平 面 E S 知 可 以 作 S D, F上平 面
A P 第 ( ) 题 是 证 明平 面 B O . 2小 MC上平 面 A MC, 因 为 平 面 MB C的垂 线 较容 易找 到 ( 图 3中的 E ) 如 F , 所 以只需 证 明 平 面 A MC与 E F平 行 即可 , 即 只 也
解得 m∈ , 即该点不存在. 由此可见 , 用空间坐标系设向量建方程可以简 化立体几何中一些难度较大的运算 , 优化判定和证 明过 程 , 但在 同 时对考 生 的运算 熟 练性 和准 确性 提 出相应的要求. 2 3 注重在立体几何与其他知识方法交汇点处考 .
( 萧山区第二中学 浙江 求
中一 个平 面 的垂线 是基本 方法 .
能根据条件作出正确的图形 , 根据 图形想象 出 直观形象 , 能正确分析出图形中基本元素及其相互 关系 ; 能识别三视 图所表示的几何体 , 理解三视图 与直 观 图 的联 系 ; 从 定 义 、 理 、 能 公 定理 出发 , 定 判 并证明点、 直线 、 平面的位置关系; 会用 向量方法证 明直线与平面的有关命题并能求解线面角 、 面面角 和距离 ; 能进 行 较 严 密 的 推 理论 证 和表 述 ; 寻 求 能 合理的途径正确地进行有关计算 , 并能优化运算过
系或适 当确 立 基底 , 运用 向量 工具 加 以解 决 .
向量的双重性体现了数形结合思想 , 向量的坐
2011年高考立体几何题解法探究及对教学的启示
( /3,10 ,故直线 与平 、 _ 一 ,) 曰 面 S C所 成 角 的 正 弦 值 为 B
—
0, 因S S 故有 O O 所 以0 则 A= B, A= B, 点一定 在AB 的垂 直平分线
上 . 找 到 解法 : 我 取A曰 中 点 E, 接 的 连 加 ,则 四 边 形 B D C E是 矩 形 , E= D
师: 本题中没有明显 的过 同一点的三条两两垂直 的直线 , 建 系比较 困难 , 但是 刚才 三位 同学发言提供 三种漂亮 的解法 , 显示 同学们 的聪 明智慧. 今年刚参加完高考的 同学 , 大都 因为本题不 便 于建立坐标 系, 或者建 系后不会写关键点的坐标 , 而痛失第二
问的分数. 既然本题不便于建立坐标系 , 那我们选择几何 法将如 何解决本题 呢?
21年 5 02 月
试 题 赏析
试 究
为 y , 作底面的垂线 为z , 是点S 、轴 过c 轴 就 的坐标 比
较难写 , 我们小组讨 论后得到如下解法.
如 图3 ,过 点 C 平 作
面A C B D的垂 线 为z , 轴 C C D、 B分 别 为 、轴 , Y 建 立 空 间 直 角 坐 标
S& ̄ to
C
I 2
2
线B平 s所 角 正 值 :: , 直 A A与 面曰 成 的 弦 为胎J 7 故 线 c j 孽I
与平 面船 c 所成 的角 为 ci二 r
.
过点s 作平面B D 的垂线 , 足为0, 作 O CE 垂 过0 G上B . C直线AB 与 平面S C B 所成 的角等 于二 面角S B — 的大小 / G . s G = —CE _S Oc AS 0 o
2011年高考立体几何分类解析
2011年高考立体几何分类解析(全国)(6)已知直二面角l αβ--,点A α∈,AC l ⊥,C 为垂足,B β∈,BD l ⊥,D 为垂足.若2,1AB ACBD ===,则D 到平面ABC 的距离等于【答案】C【命题意图】本题主要考查空间点到平面距离的求法. 【解析】如图,过D 作DE BC ⊥,垂足为E ,因为l αβ--面角, AC l ⊥,∴AC ⊥平面β,∴ACDE ⊥,BC DE ⊥,AC BC C =I ,∴DE ⊥平面ABC ,故DE 的长为点D 到平面ABC 的距离.在RtBCD ∆中,由等面积法得3BD CD DE BC ⨯===(11)已知平面α截一球面得圆M ,过圆心M 且与α成060二面角的平面β截该球面得圆N .若该球面的半径为4,圆M 的面积为4π,则圆N 的面积为(A)7π (B)9π (C)11π (D)13π【答案】D【命题意图】本题主要考查二面角的概念与球的性质. 【解析】如图所示,由圆M 的面积为4π知球心O 到圆M 的距离OM =,在Rt OMN∆中,30OMN ︒∠=, ∴12ONOM ==故圆N 的半径r ∴圆N的面积为213S r ππ==.(16)己知点E 、F 分别在正方体1111ABCD A BC D -的棱1BB 、1CC 上,且112,2B E EB CF FC ==,则面AEF 与面ABC所成的二面角的正切值等于 . 【答案】3【命题意图】本题主要考查正方体中二面角的求法.【解析】延长FE 交CB 的延长线于G ,连结AG ,则AG 为面AEF 与面ABC 的交线,由112,2B E EB CF FC ==得2CF BE =,∴B 为GC 中点.设正方体的棱长为1,则AG AC ==又2GC =,∴222AC AG GC +=∴90CAG ︒∠=Q FC ⊥平面ABC ,∴FA AG ⊥∴CAF ∠是面AEF 与面ABC 所成的二面角的平面角,在Rt ACFV 中,2tan CF CAF AC ∠===,故面AEF 与面ABC所成的二面角的正切值等于3. (19)(本小题满分l2分)(注意:在试题卷上作答无效.........) 如图,四棱锥S ABCD -中, //AB CD ,BC CD ⊥,侧面SAB 为等边三角形,2,1AB BC CD SD ====.(Ⅰ)证明:SD ⊥平面SAB ;(Ⅱ)求AB 与平面SBC 所成角的大小.【命题意图】以四棱锥为载体考查线面垂直证明和线面角的计算,注重与平面几何的综合.解法一:(Ⅰ)取AB 中点E ,连结DE ,则四边形BCDE 为矩形,2DE CB ==,连结SE ,则SE AB ⊥,SE =又1SD =,故222ED SE SD =+,所以DSE ∠为直角. ………………3分由AB DE ⊥,AB SE ⊥,DE SE E =I ,得AB ⊥平面SDE ,所以AB SD ⊥.SD 与两条相交直线AB 、SE 都垂直.所以SD ⊥平面SAB . ………………6分 另解:由已知易求得1,2SD AD SA ==,于是222SA SD AD +=.可知SD SA ⊥,同理可得SD SB ⊥,又SA SB S =I .所以SD ⊥平面SAB . ………………6分 (Ⅱ)由AB ⊥平面SDE 知,平面ABCD ⊥平面SDE .作SF DE ⊥,垂足为F ,则SF ⊥平面ABCD,2SD SE SF DE ⨯==. 作FG BC ⊥,垂足为G ,则1FG DC ==. 连结SG .则SG BC ⊥.又,BC FG SG FG G ⊥=I ,故BC ⊥平面SFG ,平面SBC ⊥平面SFG .……9分 作FH SG ⊥,H 为垂足,则FH ⊥平面SBC .SF FG FH SG ⨯==,即F 到平面SBC .由于//ED BC ,所以//ED 平面SBC ,E 到平面SBC 的距离d 也为7.设AB 与平面SBC 所成的角为α,则sin d EB α==,α=……12分解法二:以C 为原点,射线CD 为x 轴的正半轴,建立如图所示的空间直角坐标系C xyz -. 设(1,0,0)D ,则(2,2,0)A 、(0,2,0)B . 又设(,,)S x y z ,则0,0,0x y z >>>.(Ⅰ)(2,2,),(,2,),(1,,)AS x y z BS x y z DS x y z =--=-=-u u r u u r u u u r, 由||||AS BS =u u r u u r 得=故1x =.由||1DS =u u u r得221y z +=,又由||2BS =u u r得222(2)4x y z +-+=,即22410y z y +-+=,故1,22y z ==. ………………3分于是1331(1,(1,(1,(0,2222S AS BS DS =--=-=uu r uu r uu u r ,0,0DS AS DS BS ⋅=⋅=u u u r u u r u u u r u u r.故,DS AS DS BS ⊥⊥,又AS BS S =I ,所以SD ⊥平面SAB . ………………6分(Ⅱ)设平面SBC 的法向量(,,)a m n p =r,则,,0,0a BS a CB a BS a CB ⊥⊥⋅=⋅=r u u r r u u r r u u r r u u r.又3(1,(0,2,0)2BS CB =-=uu r uu r,故30,220m n p n ⎧-=⎪⎨⎪=⎩………………9分 取2p =得(a =r ,又(2,0,0),AB =-u u u r21cos ,||||AB a AB a AB a ⋅<>==⋅uu u r ruu u r r uu u r r .故AB 与平面SBC 所成的角为21arcsin7. ………………12分 【点评】立体几何一直以来都是让广大考生又喜又忧的题目.为之而喜是因为只要能建立直角坐标系,基本上可以处理立体几何绝大多数的问题;为之而忧就是对于不规则的图形来讲建系的难度较大,问题不能得到很好的解决.今年的立几问题建系就存在这样的问题,很多考生由于建系问题导致立几的完成情况不是很好(江西卷)(8)已知321,,ααα是三个相互平行的平面,平面21,αα之间的距离为1d ,平面32,αα之间的距离为2d .直线l 与321,,ααα分别交于321,,P P P .那么”“3221P P P P =是”“21d d =的 ( ) A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件答案:C解析:平面321,,ααα平行,由图可以得知:如果平面距离相等,根据两个三角形全等可知3221P P P P = 如果3221P P P P =,同样是根据两个三角形全等可知21d d =21.(本小题满分14分)(1)如图,对于任一给定的四面体4321A A A A ,找出依 次排列的四个相互平行的平面 4321,,,αααα,使 得i i A α∈(i=1,2,3,4),且其中每相邻两个平面间 的距离都相等;(2)给定依次排列的四个相互平行的平面4321,,,αααα,其中每相邻两个平面间的距离为1,若一个正四面体4321A A A A 的四个顶点满足:i i A α∈(i=1,2,3,4),求该正四面体4321A A A A 的体积.解:(1)将直线41A A 三等分,其中另两个分点依次为32,A A '',连接3322,A A A A '',作平行于3322,A A A A ''的平面,分别过3322,A A A A '',即为32,αα。
