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《学业水平测试数学复习教案空间几何体概念及三视图》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、学业水平测试数学复习学案第15课时空间几何体概念及三视图一.知识梳理1、空间几何体的结构特征(1)直棱柱:指的是侧棱垂直于底面的棱柱,当底面是正多边形时,这样的直棱柱叫正棱柱;(2)正棱锥:指的是底面是正多边形,且顶点在底面的射影是底面的中心的棱锥。特别地,各条棱均相等的正三棱锥又叫正四面体;(3)平行六面体:指的是底面为平行四边形的四棱柱。2、棱锥的几何性质(1)如果棱锥被平行于底面的平面所截,那么截面和底面相似,并且它们面积的比等于截得的棱锥的高与已知棱锥的高的平方比(2)正棱锥的高、侧棱及其在底面的射影、斜高及其在底面的射影、底面边长的一
2、半可组成四个直角三角形3、三棱锥的顶点射影在底面位置4、旋转体的面积和体积公式名称圆柱圆锥圆台球S侧2πrlπrlπ(r1+r2)l4πR2Vπr2hπr2hπh(r21+r1r2+r22)πR36.正四面体的性质设正四面体的棱长为a,则这个正四面体的(1)全面积:S全=a2(2)体积:V=a3(3)内切球半径:r=a(4)外接球半径R=a;7、球的截面性质用一个平面去截一个球,截面是圆面.(1)过球心的截面截得的圆叫做球的大圆;不经过球心的截面截得的圆叫做球的小圆;(2)球心与截面圆圆心的连线垂直于截面;(3)球心和截面距离d,球半径R,截面
3、半径r有关系:r=.(4)球面上两点之间的最短距离,就是经过两点的大圆在这两点间的一段劣弧的长度,我们把这个弧长叫做两点的球面距离8、几何体的三视图的排列规则:俯视图放在正视图的下面,长度与正视图一样,侧视图放在正视图右面,高度与正视图一样,宽度与俯视图一样,即“长对正,高平齐,宽相等”注意虚、实线的区别二.课前自测1、如图表示一个正方体表面的一种展开图,图中的四条线段AB、CD、EF和GH在原正方体中相互异面的有对.解析:相互异面的线段有AB与CD,EF与GH,AB与GH3对.2.将一个长方体沿从同一个顶点出发的三条棱截去一个棱锥,棱锥的体积
4、与剩下的几何体的体积之比为()A.1:2B.1:3C.1:4D.1:5解析:设长方体同一顶点引出的三条棱长分别是a,b,c,则棱锥的体积V1=×abc=abc.长方体的体积V=abc,剩下的几何体的体积为V2=abc-abc,所以V1:V2=1:5,故选D.答案:D3.已知几何体的三视图如图所示,它的表面积是()解析:该几何体为直三棱柱,其表面积为2××1×1+2×12+×1=3+,选C.答案:C4、已知过球面上三点的截面和球心的距离为球半径的一半,且,球的表面积是。解:设截面圆心为,连结,设球半径为,则,在中,,∴,∴,∴。5、下列命题中,假
5、命题是(1)(3)。(选出所有可能的答案)(1)有两个面互相平行,其余各个面都是平行四边形的多面体是棱柱(2)四棱锥的四个侧面都可以是直角三角形(3)有两个面互相平行,其余各面都是梯形的多面体是棱台(4)若一个几何体的三视图都是矩形,则这个几何体是长方体分析:准确理解几何体的定义,真正把握几何体的结构特征是解决概念题的关键。(1)中将两个斜棱柱对接在一起就是反例。(3)中是不是棱台还要看侧棱的延长线是否交于一点。三.典例解析【例1】如图所示,球面上有四个点P、A、B、C,如果PA,PB,PC两两互相垂直,且PA=PB=PC=a,求这个球的表面积
6、。解析:如图,设过A、B、C三点的球的截面圆半径为r,圆心为O′,球心到该圆面的距离为d。在三棱锥P—ABC中,∵PA,PB,PC两两互相垂直,且PA=PB=PC=a,∴AB=BC=CA=a,且P在△ABC内的射影即是△ABC的中心O′。由正弦定理,得=2r,∴r=a。又根据球的截面的性质,有OO′⊥平面ABC,而PO′⊥平面ABC,∴P、O、O′共线,球的半径R=。又PO′===a,∴OO′=R-a=d=,(R-a)2=R2–(a)2,解得R=a,∴S球=4πR2=3πa2。点评:本题也可用补形法求解。将P—ABC补成一个正方体,由对称性可知
7、,正方体内接于球,则球的直径就是正方体的对角线,易得球半径R=a,下略。【练习1】(1)棱长为2的正四面体的四个顶点都在同一个球面上,若过该球球心的一个截面如图所示,求图中三角形(正四面体的截面)的面积。思路解析:截面过正四面体的两顶点及球心,则必过对棱的中点。解答:如图,ΔABE为题中的三角形,由已知得AB=2,BE=,BF=,∴AF=,∴ΔABE的面积为(2)半球内有一个内接正方体,正方体的一个面在半球的底面圆内,若正方体棱长为,求球的表面积和体积。(2)作轴截面如图所示,,,设球半径为,则∴,∴,。【练习2】.在北纬圈上有两点,设该纬度圈
8、上两点的劣弧长为(为地球半径),求两点间的球面距离。解:设北纬圈的半径为,则,设为北纬圈的圆心,,∴,∴,∴,∴,∴中,,所以,两点的球面距离等于.点