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1、2022年高考數(shù)學(xué) 考試大綱解讀 專題05 立體幾何(含解析)文
考綱原文
(三) 立體幾何初步
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)能畫出簡(jiǎn)單空間圖形(長(zhǎng)方體、球、圓柱、圓錐、棱柱等的簡(jiǎn)易組合)的三視圖, 能識(shí)別上述三視圖所表示的立體模型,會(huì)用斜二側(cè)法畫出它們的直觀圖.
(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、線條等不做嚴(yán)格要求).
(5)了解球、棱柱、棱錐
2、、臺(tái)的表面積和體積的計(jì)算公式.
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)都在此平面內(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),那么它們有且只有一條過(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
3、空間中線面平行、垂直的有關(guān)性質(zhì)與判定定理.
理解以下判定定理.
? 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.
? 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.
? 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.
? 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.
? 如果一條直線與一個(gè)平面平行,那么經(jīng)過(guò)該直線的任一個(gè)平面與此平面的交線和該直線平行.
? 如果兩個(gè)平行平面同時(shí)和第三個(gè)平面相交,那么它們的交線相互平行.
? 垂直于同一個(gè)平面的兩
4、條直線平行.
或者也可根據(jù)三視圖的形狀,將幾何體的頂點(diǎn)放在正方體或長(zhǎng)方體里面,便于分析問(wèn)題.
樣題3 (2017新課標(biāo)全國(guó)Ⅱ文科)如圖,網(wǎng)格紙上小正方形的邊長(zhǎng)為1,粗實(shí)線畫出的是某幾何體的三視圖,該幾何體由一平面將一圓柱截去一部分后所得,則該幾何體的體積為
A. B.
C. D.
【答案】B
【名師點(diǎn)睛】在由三視圖還原為空間幾何體的實(shí)際形狀時(shí),要從三個(gè)視圖綜合考慮,根據(jù)三視圖的規(guī)則,空間幾何體的可見輪廓線在三視圖中為實(shí)線,不可見輪廓線在三視圖中為虛線.在還原空間幾何體實(shí)際形狀時(shí),一般是以正視圖和俯視圖為主,結(jié)合側(cè)視圖進(jìn)行綜合考慮.求解
5、以三視圖為載體的空間幾何體的體積的關(guān)鍵是由三視圖確定直觀圖的形狀以及直觀圖中線面的位置關(guān)系和數(shù)量關(guān)系,利用相應(yīng)體積公式求解.
考向二 球的組合體
樣題4 (2017新課標(biāo)全國(guó)Ⅲ文科)已知圓柱的高為1,它的兩個(gè)底面的圓周在直徑為2的同一個(gè)球的球面上,則該圓柱的體積為
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】繪制圓柱的軸截面如圖所示:
【名師點(diǎn)睛】(1)求解空間幾何體體積的關(guān)鍵是確定幾何體的元素以及線面的位置關(guān)系和數(shù)量關(guān)系,利用相應(yīng)體積公式求解;(2)若所給幾何體的體積不能直接利用公式得出,則常用等積法、分割法、補(bǔ)形法等方法
6、進(jìn)行求解.
考向四 空間角和距離
樣題9 (2018新課標(biāo)全國(guó)Ⅱ)在長(zhǎng)方體中,,,則異面直線與所成角的余弦值為
A. B.
C. D.
【答案】C
【名師點(diǎn)睛】平移法是求異面直線所成角的常用方法,其基本思路是通過(guò)平移直線,把異面問(wèn)題化歸為共面問(wèn)題來(lái)解決,具體步驟如下:
①平移:平移異面直線中的一條或兩條,作出異面直線所成的角;
②認(rèn)定:證明作出的角就是所求異面直線所成的角;
③計(jì)算:求該角的值,常利用解三角形;
④取舍:由異面直線所成的角的取值范圍是,當(dāng)所作的角為鈍角時(shí),應(yīng)取它的補(bǔ)角作為兩條異面直線所成的角.求異面直線所成的角要特別注意異面直線之間所成角的范圍
7、.
樣題10 (2017年高考新課標(biāo)Ⅲ卷) a,b為空間中兩條互相垂直的直線,等腰直角三角形ABC的直角邊AC所在直線與a,b都垂直,斜邊AB以直線AC為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),有下列結(jié)論:
①當(dāng)直線AB與a成60°角時(shí),AB與b成30°角;
②當(dāng)直線AB與a成60°角時(shí),AB與b成60°角;
③直線AB與a所成角的最小值為45°;
④直線AB與a所成角的最大值為60°.
其中正確的是________.(填寫所有正確結(jié)論的編號(hào))
【答案】②③
由圖可知③正確;很明顯,可以滿足平面ABC⊥直線a,則直線與所成角的最大值為90°,④錯(cuò)誤.故正確的是②③.
【名師點(diǎn)睛】(1)平移直線法是求異面直線所成角的常用方法,其基本思路是通過(guò)平移直線,把異面問(wèn)題化歸為共面問(wèn)題來(lái)解決,具體步驟如下:
①平移:平移異面直線中的一條或兩條,作出異面直線所成的角;
②認(rèn)定:證明作出的角就是所求異面直線所成的角;
③計(jì)算:求該角的值,常利用解三角形;
④取舍:由異面直線所成的角的取值范圍是,可知當(dāng)求出的角為鈍角時(shí),應(yīng)取它的補(bǔ)角作為兩條異面直線所成的角.
(2)求異面直線所成的角要特別注意異面直線之間所成角的范圍.