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1、课题:小结与复习(二)教学目的:1.在有关问题的解决过程中,进一步了解和掌握相关公理、定理的内容和功能,并探索立体几何中论证问题的规律;在有关问题的分析与解决的过程中提高逻辑思维能力、空间想象能力及化归和转化的数学思想的应用.2.在解决有关空间角的问题的过程中,进一步巩固关于直线和平面的平行垂直的性质与判定的应用,掌握作平行线(面)和垂直线(面)的技能;通过有关空间角的问题的解决,进一步提高学生的空间想象能力、逻辑推理能力及运算能力.3.通过教学使学生掌握基本的立体几何解题方法和常用解题技巧,发掘不同问题之间的内在联系,提高解题能力.4.在学生解答问题的过程中,注意培
2、养他们的语言表述能力和“说话要有根据”的逻辑思维的习惯、提高思维品质.使学生掌握化归思想,特别是将立体几何问题转化为平面几何问题的思想意识和方法,并提高空间想象能力、推理能力和计算能力.5.使学生更好地理解多面体与旋转体的体积及其计算方法,能够熟练地使用分割与补形求体积,提高空间想象能力、推理能力和计算能力授课类型:练习课课时安排:1课时教具:多媒体、实物投影仪教学过程:一、讲解范例:例1已知正三棱锥PABC的底面边长为a,过BC作截面DBC垂直侧棱PA于D,且此截面与底面成30的二面角,求此三棱锥的侧面积.解:作PO底面ABC,垂足为O,则O是ABC中心,连结AO并
3、延长交BC与M,连结PM,DM,则AMBC,PMBC,∴BC面AMP,BCDM,∴AMD是二面角DBCA的平面角,AMD30∵PA面DBC,PADM,DAM60,P3POAOtan60a3a,3DAC2239O在RtPOM中,PMPOOMa,M6B三人行,必有我师139392S侧3aaa.2642例2.已知正三棱锥的高为3cm,一个侧面三角形的面积为63cm,求这个正三棱锥的侧面和底面所成的二面角2解:设正三棱锥PABC,高PO3cm,SPAB63cm,P作ODAB于D,连接PD,由三垂线定理知PDAB,PDO为所求的侧面和底面所成的二面角的平面角,CA223设ODx
4、,PDy,则yx9,又ODAB,OD6B1∴AB23x.ABPD3xy63,∴xy6.222yx9x1ODx1由,得,cosPDO,∴所求二面角为60.xy6y2PDy2例3.如图,正四棱锥SABCD中,所有棱长都是2,P为SA的中点,(1)求二面角BSCD的大小;z(2)如果点Q在棱SC上,那么直线BQ与PD能否垂直?S请说明理由解:(1)取SC的中点E,连结BE,DE,QPCSCB与SCDD是正三角形,OAB∴BESC,DESC,xy∴BED是二面角BSCD的平面角,222BEDEBD3381在BED中,cosBED,2BEDE631∴BEDarccos,31故二
5、面角BSCD的大小为arccos.3三人行,必有我师(2)设ACBDO,以射线OA,OB,OS分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,设CQx,2222则B(0,2,0),D(0,2,0),P(,0,),Q(x2,0,x),22222222DP(,2,),BQ(x2,2,x),2222DPBQx30(x[0,2]),∴BQ与PD不可能垂直说明:证明线线垂直可以建系证明或用三垂线定理证明例4.已知三棱锥ABCD中,BCD90,BCCD1,AB⊥平面BCD,ADB60,AEAFE,F分别是AC,AD上的动点,且(01),ACAD(Ⅰ)求证:不论为何值,总有平面BEF⊥平面A
6、BC;(Ⅱ)当为何值时,平面BEF⊥平面ACD?证(Ⅰ)∵AB平面BCD,∴ABCD,∵CDBC,且ABBCB,∴CD平面ABC,AEAF又∵(01),ACAD∴不论为何值,恒有EF//CD,∴EF平面ABC,EF平面BEF,∴不论为何值恒有平面BEF⊥平面ABC.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,BEEF,又要平面BEF平面ACD,∴BE平面ACD,∴BEAC,∵BCCD1,BCD90,ADB60,∴BD2,AB2tan606,2226∴ACABBC7,由ABAEAC得AE,7三人行,必有我师AE6∴,AC76故当时,平面BEF平面ACD.7例5.如图,在棱锥PABCD中,侧面PD
7、C是边长为2的正三角形,且与底面垂直,底面ABCD是菱形,且ADC60,M为PB的中点,(Ⅰ)求证:PACD;(Ⅱ)求二面角PABD的大小;(Ⅲ)求证:平面CDM平面PAB.分析:(Ⅲ)中平面CDM与平面PAB的公共棱不明显,因而可证明其中一个平面内的某一直线垂直于另一个平面.证明:(Ⅰ)取CD中点G,连结PG,AG,∵侧面PDC是边长为2的正三角形,∴PGCD,∵侧面PDC底面ABCD,∴PG底面ABCD,1在DGA中,ADC60,DGDA1,2∴GACD,由三垂线定理知PACD.(Ⅱ)∵PACD,GACD,PAGAA,∴CD平面PAG,∵A//C