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1、蘇教版高中數(shù)學(xué)必修2全冊(cè)同步練習(xí)及檢測(cè)第1章 立體幾何§1.1空間幾何體1.1.1棱柱、棱錐和棱臺(tái)1.1.2圓柱、圓錐、圓臺(tái)和球【課時(shí)目標(biāo)】認(rèn)識(shí)柱、錐、臺(tái)、球的結(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)1一般地,由一個(gè)_沿某一方向平移形成的空間幾何體叫做棱柱平移起止位置的兩個(gè)面叫做棱柱的_,多邊形的邊平移所形成的面叫做棱柱的_,兩側(cè)面的公共邊叫_2當(dāng)棱柱的一個(gè)底面_時(shí),得到的幾何體叫做棱錐(如圖所示)3棱臺(tái)是棱錐被平行于底面的一個(gè)平面所截后,_和_之間的部分4將_、_、_分別繞著它的_、_、_所在的直線旋轉(zhuǎn)一周,形成的幾何體分別叫做圓柱、圓錐、圓臺(tái),這條直線叫做_,垂直于
2、軸的邊旋轉(zhuǎn)而成的圓面叫做_,不垂直于軸的邊旋轉(zhuǎn)而成的曲面叫做_,無論旋轉(zhuǎn)到什么位置,這條邊都叫做_5_繞著它的_所在的直線旋轉(zhuǎn)一周所形成的曲面叫做球面,球面圍成的幾何體叫做_,簡(jiǎn)稱_一、填空題1將梯形沿某一方向平移形成的幾何體是_2有下列命題:棱柱的底面一定是多邊形;棱臺(tái)的底面一定是梯形;棱柱被平面截成的兩部分可以都是棱柱;棱錐被平面截成的兩部分不可能都是棱錐其中正確命題的序號(hào)是_3棱臺(tái)具備的性質(zhì)是_(填序號(hào))兩底面相似;側(cè)面都是梯形;側(cè)棱都相等;側(cè)棱延長后都交于一點(diǎn) 4下列命題中正確的是_(填序號(hào))有兩個(gè)面平行,其余各面都是四邊形的幾何體叫棱柱;有兩個(gè)面平行,其余各面都是平行四邊形的幾何體叫
3、棱柱;有兩個(gè)面平行,其余各面都是四邊形,并且每相鄰兩個(gè)四邊形的公共邊都互相平行的幾何體叫棱柱;用一個(gè)平面去截棱錐,底面和截面之間的部分組成的幾何體叫棱臺(tái)5以任意方式截一個(gè)幾何體,各個(gè)截面都是圓,則這個(gè)幾何體一定是_6右圖所示的幾何體是由下列哪個(gè)平面圖形通過旋轉(zhuǎn)得到的_(填序號(hào))7下列敘述中錯(cuò)誤的是_(填序號(hào))以直角三角形的一邊為軸旋轉(zhuǎn)所得的旋轉(zhuǎn)體是圓錐;以直角梯形的一腰為軸旋轉(zhuǎn)所得的旋轉(zhuǎn)體是圓臺(tái);圓柱、圓錐、圓臺(tái)的底面都是圓;用一個(gè)平面去截圓錐,得到一個(gè)圓錐和一個(gè)圓臺(tái)8如圖所示的幾何體是由一個(gè)圓柱挖去一個(gè)以圓柱上底面為底面,下底面圓心為頂點(diǎn)的圓錐而得到的組合體,現(xiàn)用一個(gè)豎直的平面去截這個(gè)組合體
4、,則截面圖形可能是_(填序號(hào))9在下面的四個(gè)平面圖形中,哪幾個(gè)是側(cè)棱都相等的四面體的展開圖?其序號(hào)是_二、解答題10如圖所示為長方體ABCDABCD,當(dāng)用平面BCFE把這個(gè)長方體分成兩部分后,各部分形成的多面體還是棱柱嗎?如果不是,請(qǐng)說明理由;如果是,指出底面及側(cè)棱11如圖所示,已知ABC,以AB為軸,將ABC旋轉(zhuǎn)360°試指出這個(gè)旋轉(zhuǎn)體是由怎樣的簡(jiǎn)單幾何體構(gòu)成的?畫出這個(gè)旋轉(zhuǎn)體的直觀圖能力提升12一個(gè)三棱錐的各棱長均相等,其內(nèi)部有一個(gè)內(nèi)切球,即球與三棱錐的各面均相切(球在三棱錐的內(nèi)部,且球與三棱錐的各面只有一個(gè)交點(diǎn)),過一條側(cè)棱和對(duì)邊的中點(diǎn)作三棱錐的截面,所得截面是下列_圖形(填序
5、號(hào))13如圖,在底面半徑為1,高為2的圓柱上A點(diǎn)處有一只螞蟻,它要圍繞圓柱由A點(diǎn)爬到B點(diǎn),問螞蟻爬行的最短距離是多少?1學(xué)習(xí)本節(jié)知識(shí),要注意結(jié)合集合的觀點(diǎn)來認(rèn)識(shí)各種幾何體的性質(zhì),還要注意結(jié)合動(dòng)態(tài)直觀圖從運(yùn)動(dòng)變化的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)棱柱、棱錐和棱臺(tái)的關(guān)系2在討論旋轉(zhuǎn)體的性質(zhì)時(shí)軸截面具有極其重要的作用,它決定著旋轉(zhuǎn)體的大小、形狀,旋轉(zhuǎn)體的有關(guān)元素之間的關(guān)系可以在軸截面上體現(xiàn)出來軸截面是將旋轉(zhuǎn)體問題轉(zhuǎn)化為平面問題的關(guān)鍵3幾何體表面距離最短問題需要把表面展開在同一平面上,然后利用兩點(diǎn)間距離的最小值是連結(jié)兩點(diǎn)的線段長求解第1章立體幾何初步§1.1空間幾何體11.1棱柱、棱錐和棱臺(tái)11.2圓柱、圓錐、圓臺(tái)
6、和球答案知識(shí)梳理1平面多邊形底面?zhèn)让鎮(zhèn)壤?收縮為一個(gè)點(diǎn)3截面底面4矩形直角三角形直角梯形一邊一直角邊垂直于底邊的腰軸底面?zhèn)让婺妇€5半圓直徑球體球作業(yè)設(shè)計(jì)1四棱柱2.3解析用棱臺(tái)的定義去判斷4解析、的反例圖形如圖所示,顯然不正確5球體6.7.8(1)(5)解析一個(gè)圓柱挖去一個(gè)圓錐后,剩下的幾何體被一個(gè)豎直的平面所截后,圓柱的輪廓是矩形除去一條邊,圓錐的輪廓是三角形除去一條邊或拋物線的一部分910解截面BCFE右側(cè)部分是棱柱,因?yàn)樗鼭M足棱柱的定義它是三棱柱BEBCFC,其中BEB和CFC是底面EF,BC,BC是側(cè)棱,截面BCFE左側(cè)部分也是棱柱它是四棱柱ABEADCFD.其中四邊形ABEA和四邊形
7、DCFD是底面AD,EF,BC,AD為側(cè)棱11解這個(gè)旋轉(zhuǎn)體可由一個(gè)大圓錐挖去一個(gè)同底面的小圓錐而得到,直觀圖如圖所示1213解把圓柱的側(cè)面沿AB剪開,然后展開成為平面圖形矩形,如圖所示,連結(jié)AB,則AB即為螞蟻爬行的最短距離ABAB2,AA為底面圓的周長,且AA2×12,AB2,即螞蟻爬行的最短距離為2.113中心投影和平行投影【課時(shí)目標(biāo)】1了解中心投影和平行投影2能畫出簡(jiǎn)單空間圖形(柱、錐、臺(tái)、球及其組合體)的三視圖3能識(shí)別三視圖所表示的立體模型1平行投影與中心投影的不同之處在于:平行投影的投影線是_,而中心投影的投影線_2三視圖包括_、_和_,其中幾何體的_和_高度一樣,_與_長
8、度一樣,_與_寬度一樣一、選擇題1人在燈光下走動(dòng),當(dāng)人逐漸遠(yuǎn)離燈光時(shí),其影子的長度將_2兩條相交直線的平行投影是_3如圖所示,下列幾何體各自的三視圖中,有且僅有兩個(gè)視圖相同的是(填序號(hào))_4一個(gè)長方體去掉一角的直觀圖如圖所示,關(guān)于它的三視圖,下列畫法正確的是_(填序號(hào))5某幾何體的三視圖如圖所示,那么這個(gè)幾何體是_6若一個(gè)三棱柱的三視圖如圖所示,則這個(gè)三棱柱的高(兩底面之間的距離)和底面邊長分別是_和_7用小正方體搭成一個(gè)幾何體,如圖是它的主視圖和左視圖,搭成這個(gè)幾何體的小正方體的個(gè)數(shù)最多為_個(gè)8根據(jù)如圖所示俯視圖,找出對(duì)應(yīng)的物體(1)對(duì)應(yīng)_;(2)對(duì)應(yīng)_;(3)對(duì)應(yīng)_;(4)對(duì)應(yīng)_;(5)對(duì)
9、應(yīng)_9如圖1所示,E,F(xiàn)分別為正方體的面AD1,BC1的中心,則四邊形BFD1E在該正方體的面上的正投影可能是圖2中的_(填上可能的序號(hào))二、解答題10在下面圖形中,圖(b)是圖(a)中實(shí)物畫出的主視圖和俯視圖,你認(rèn)為正確嗎?如果不正確,請(qǐng)找出錯(cuò)誤并改正,然后畫出左視圖(尺寸不作嚴(yán)格要求)11如圖是截去一角的長方體,畫出它的三視圖能力提升12如圖,螺栓是棱柱和圓柱的組合體,畫出它的三視圖13用小立方體搭成一個(gè)幾何體,使它的主視圖和俯視圖如圖所示,搭建這樣的幾何體,最多要幾個(gè)小立方體?最少要幾個(gè)小立方體?在繪制三視圖時(shí),要注意以下三點(diǎn):1若兩相鄰物體的表面相交,表面的交線是它們的原分界線,在三視
10、圖中,分界線和可見輪廓都用實(shí)線畫出,不可見輪廓用虛線畫出2一個(gè)物體的三視圖的排列規(guī)則是:俯視圖放在主視圖的下面,長度和主視圖一樣左視圖放在主視圖的右面,高度和主視圖一樣,寬度和俯視圖一樣,簡(jiǎn)記為“長對(duì)正,高平齊,寬相等”3在畫物體的三視圖時(shí)應(yīng)注意觀察角度,角度不同,往往畫出的三視圖不同11.3中心投影和平行投影答案知識(shí)梳理1平行的交于一點(diǎn)2主視圖左視圖俯視圖左視圖主視圖俯視圖主視圖左視圖俯視圖作業(yè)設(shè)計(jì)1變長解析中心投影的性質(zhì)2兩條相交直線或一條直線3解析在各自的三視圖中正方體的三個(gè)視圖都相同;圓錐有兩個(gè)視圖相同;三棱臺(tái)的三個(gè)視圖都不同;正四棱錐有兩個(gè)視圖相同45.四棱錐624解析三棱柱的高同左
11、視圖的高,左視圖的寬度恰為底面正三角形的高,故底邊長為4.778(1)D(2)A(3)E(4)C(5)B9解析圖為四邊形BFD1E在正方體前后及上下面上的正投影,為其在左右側(cè)面上的正投影10解圖(a)是由兩個(gè)長方體組合而成的,主視圖正確,俯視圖錯(cuò)誤,俯視圖應(yīng)該畫出不可見輪廓線(用虛線表示),左視圖輪廓是一個(gè)矩形,有一條可視的交線(用實(shí)線表示),正確畫法如圖所示11解該圖形的三視圖如圖所示12解該物體是由一個(gè)正六棱柱和一個(gè)圓柱組合而成的,主視圖反映正六棱柱的三個(gè)側(cè)面和圓柱側(cè)面,左視圖反映正六棱柱的兩個(gè)側(cè)面和圓柱側(cè)面,俯視圖反映該物體投影后是一個(gè)正六邊形和一個(gè)圓(中心重合)它的三視圖如圖所示13解
12、由于主視圖中每列的層數(shù)即是俯視圖中該列的最大數(shù)字,因此,用的立方塊數(shù)最多的情況是每個(gè)方框都用該列的最大數(shù)字,即如圖所示,此種情況共用小立方塊17塊而搭建這樣的幾何體用方塊數(shù)最少的情況是每列只要有一個(gè)最大的數(shù)字,其他方框內(nèi)的數(shù)字可減少到最少的1,即如圖所示,這樣的擺法只需小立方塊11塊1.1.4直觀圖畫法【課時(shí)目標(biāo)】1了解斜二測(cè)畫法的概念2會(huì)用斜二測(cè)畫法畫出一些簡(jiǎn)單的平面圖形和立體圖形的直觀圖用斜二測(cè)畫法畫水平放置的平面圖形直觀圖的步驟:(1)在空間圖形中取互相_的x軸和y軸,兩軸交于O點(diǎn),再取z軸,使xOz_,且yOz_(2)畫直觀圖時(shí)把它們畫成對(duì)應(yīng)的x軸、y軸和z軸,它們相交于O,并使xOy
13、_(或_),xOz_,x軸和y軸所確定的平面表示水平面(3)已知圖形中平行于x軸、y軸或z軸的線段,在直觀圖中分別畫成平行于x軸、y軸或z軸的線段(4)已知圖形中平行于x軸或z軸的線段,在直觀圖中保持原長度_;平行于y軸的線段,長度為原來的_一、填空題1下列結(jié)論:角的水平放置的直觀圖一定是角;相等的角在直觀圖中仍然相等;相等的線段在直觀圖中仍然相等;兩條平行線段在直觀圖中對(duì)應(yīng)的兩條線段仍然平行其中正確的有_(填序號(hào))2具有如圖所示直觀圖的平面圖形ABCD的形狀是_3如圖,正方形OABC的邊長為1 cm,它是水平放置的一個(gè)平面圖形的直觀圖,則原圖的周長是_ cm4下面每個(gè)選項(xiàng)的2個(gè)邊長為1的正A
14、BC的直觀圖不是全等三角形的一組是_(填序號(hào))5ABC面積為10,以它的一邊為x軸畫出直觀圖,其直觀圖的面積為_6一個(gè)水平放置的平面圖形的直觀圖是一個(gè)底角為45°,腰和上底長均為1的等腰梯形,則該平面圖形的面積等于_7利用斜二測(cè)畫法得到:三角形的直觀圖是三角形;平行四邊形的直觀圖是平行四邊形;正方形的直觀圖是正方形;菱形的直觀圖是菱形以上結(jié)論,正確的是_8水平放置的ABC的斜二測(cè)直觀圖如圖所示,已知AC3,BC2,則AB邊上的中線的實(shí)際長度為_9如圖所示,為一個(gè)水平放置的正方形ABCO,它在直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)B的坐標(biāo)為(2,2),則在用斜二測(cè)畫法畫出的正方形的直觀圖中,頂點(diǎn)B到x
15、軸的距離為_二、解答題10如圖所示,已知幾何體的三視圖,用斜二測(cè)畫法畫出它的直觀圖11如圖所示,梯形ABCD中,ABCD,AB4 cm,CD2 cm,DAB30°,AD3 cm,試畫出它的直觀圖能力提升12已知ABC的平面直觀圖ABC是邊長為a的正三角形,那么原ABC的面積為_13在水平放置的平面內(nèi)有一個(gè)邊長為1的正方形ABCD,如圖,其中的對(duì)角線AC在水平位置,已知該正方形是某個(gè)四邊形用斜二測(cè)畫法畫出的直觀圖,試畫出該四邊形的真實(shí)圖形并求出其面積直觀圖與原圖形的關(guān)系1斜二測(cè)畫法是聯(lián)系直觀圖和原圖形的橋梁,可根據(jù)它們之間的可逆關(guān)系尋找它們的聯(lián)系;在求直觀圖的面積時(shí),可根據(jù)斜二測(cè)畫法,
16、畫出直觀圖,從而確定其高和底邊等;而求原圖形的面積可把直觀圖還原為原圖形;此類題易混淆原圖形與直觀圖中的垂直關(guān)系而出錯(cuò),在原圖形中互相垂直的直線在直觀圖中不一定垂直,反之也是所以在求面積時(shí)應(yīng)按照斜二測(cè)畫法的規(guī)則把原圖形與直觀圖都畫出來,找出改變量與不變量用斜二測(cè)畫法畫出的水平放置的平面圖形的直觀圖的面積是原圖形面積的倍2在用斜二測(cè)畫法畫直觀圖時(shí),平行線段仍然平行,所畫平行線段之比仍然等于它的真實(shí)長度之比,但所畫夾角大小不一定是其真實(shí)夾角大小114直觀圖畫法 答案知識(shí)梳理(1)垂直90°90°(2)45°135°90°(4)不變一半作業(yè)設(shè)計(jì)1解析
17、由斜二測(cè)畫法的規(guī)則判斷2直角梯形38解析根據(jù)直觀圖的畫法,原幾何圖形如圖所示,四邊形OABC為平行四邊形,OB2,OA1,AB3,從而原圖周長為8 cm45解析設(shè)ABC面積為S,則直觀圖面積SS62解析如圖1所示,等腰梯形ABCD為水平放置的原平面圖形的直觀圖,作DEAB交BC于E,由斜二測(cè)直觀圖畫法規(guī)則,直觀圖是等腰梯形ABCD的原平面圖形為如圖2所示的直角梯形ABCD,且AB2,BC1,AD1,所以SABCD2圖1 圖27解析斜二測(cè)畫法得到的圖形與原圖形中的線線相交、相對(duì)線線平行關(guān)系不會(huì)改變,因此三角形的直觀圖是三角形,平行四邊形的直觀圖是平行四邊形825解析由直觀圖知,原平面圖形為直角三
18、角形,且ACAC3,BC2BC4,計(jì)算得AB5,所求中線長為259解析畫出直觀圖,則B到x軸的距離為·OAOA10解(1)作出長方體的直觀圖ABCDA1B1C1D1,如圖a所示;(2)再以上底面A1B1C1D1的對(duì)角線交點(diǎn)為原點(diǎn)建立x,y,z軸,如圖b所示,在z上取點(diǎn)V,使得VO的長度為棱錐的高,連結(jié)VA1,VB1,VC1,VD1,得到四棱錐的直觀圖,如圖b;(3)擦去輔助線和坐標(biāo)軸,遮住部分用虛線表示,得到幾何體的直觀圖,如圖c11解(1)如圖a所示,在梯形ABCD中,以邊AB所在的直線為x軸,點(diǎn)A為原點(diǎn),建立平面直角坐標(biāo)系xOy如圖b所示,畫出對(duì)應(yīng)的x軸,y軸,使xOy45
19、76;(2)在圖a中,過D點(diǎn)作DEx軸,垂足為E在x軸上取ABAB4 cm,AEAE2598 cm;過點(diǎn)E作EDy軸,使EDED,再過點(diǎn)D作DCx軸,且使DCDC2 cm(3)連結(jié)AD、BC,并擦去x軸與y軸及其他一些輔助線,如圖c所示,則四邊形ABCD就是所求作的直觀圖12a2解析畫ABC直觀圖如圖(1)所示:則ADa,又xOy45°,AOa畫ABC的實(shí)際圖形,如圖(2)所示,AO2AOa,BCBCa,SABCBC·AOa213解四邊形ABCD的真實(shí)圖形如圖所示,AC在水平位置,ABCD為正方形,DACACB45°,在原四邊形ABCD中,DAAC,ACBC,DA
20、2DA2,ACAC,S四邊形ABCDAC·AD2§1.2 點(diǎn)、線、面之間的位置關(guān)系1.2.1 平面的基本性質(zhì)【課時(shí)目標(biāo)】1了解平面的概念及表示法2了解公理1、2、3及推論1、2、3,并能用文字語言、圖形語言和符號(hào)語言分別表述1公理1:如果一條直線上的_在一個(gè)平面內(nèi),那么這條直線上所有的點(diǎn)都在這個(gè)平面內(nèi)用符號(hào)表示為:_2公理2:如果_,那么它們還有其他公共點(diǎn),這些公共點(diǎn)的集合是經(jīng)過這個(gè)公共點(diǎn)的_用符號(hào)表示為:l且Pl3公理3:經(jīng)過不在同一條直線上的三點(diǎn),_公理3也可簡(jiǎn)單地說成,不共線的三點(diǎn)確定一個(gè)平面 (1)推論1經(jīng)過_,有且只有一個(gè)平面(2)推論2經(jīng)過_,有且只有一個(gè)平面(
21、3)推論3經(jīng)過_,有且只有一個(gè)平面一、填空題1下列命題:書桌面是平面;8個(gè)平面重疊起來,要比6個(gè)平面重疊起來厚;有一個(gè)平面的長是50 m,寬是20 m;平面是絕對(duì)的平、無厚度,可以無限延展的抽象數(shù)學(xué)概念其中正確命題的個(gè)數(shù)為_2若點(diǎn)M在直線b上,b在平面內(nèi),則M、b、之間的關(guān)系用符號(hào)可記作_3已知平面與平面、都相交,則這三個(gè)平面可能的交線有_條4已知、為平面,A、B、M、N為點(diǎn),a為直線,下列推理錯(cuò)誤的是_(填序號(hào))Aa,A,Ba,Ba;M,M,N,NMN;A,AA;A、B、M,A、B、M,且A、B、M不共線、重合5空間中可以確定一個(gè)平面的條件是_(填序號(hào))兩條直線; 一點(diǎn)和一直線;一個(gè)三角形;
22、 三個(gè)點(diǎn)6空間有四個(gè)點(diǎn),如果其中任意三個(gè)點(diǎn)不共線,則經(jīng)過其中三個(gè)點(diǎn)的平面有_個(gè)7把下列符號(hào)敘述所對(duì)應(yīng)的圖形(如圖)的序號(hào)填在題后橫線上(1)AD/,a_(2)a,PD/且PD/_(3)a,aA_(4)a,c,b,abcO_8已知m,a,b,abA,則直線m與A的位置關(guān)系用集合符號(hào)表示為_9下列四個(gè)命題:兩個(gè)相交平面有不在同一直線上的三個(gè)公共點(diǎn);經(jīng)過空間任意三點(diǎn)有且只有一個(gè)平面;過兩平行直線有且只有一個(gè)平面;在空間兩兩相交的三條直線必共面其中正確命題的序號(hào)是_二、解答題10如圖,直角梯形ABDC中,ABCD,AB>CD,S是直角梯形ABDC所在平面外一點(diǎn),畫出平面SBD和平面SAC的交線,
23、并說明理由11如圖所示,四邊形ABCD中,已知ABCD,AB,BC,DC,AD(或延長線)分別與平面相交于E,F(xiàn),G,H,求證:E,F(xiàn),G,H必在同一直線上能力提升12空間中三個(gè)平面兩兩相交于三條直線,這三條直線兩兩不平行,證明三條直線必相交于一點(diǎn)13如圖,在正方體ABCDA1B1C1D1中,對(duì)角線A1C與平面BDC1交于點(diǎn)O,AC、BD交于點(diǎn)M,E為AB的中點(diǎn),F(xiàn)為AA1的中點(diǎn)求證:(1)C1、O、M三點(diǎn)共線;(2)E、C、D1、F四點(diǎn)共面;(3)CE、D1F、DA三線共點(diǎn)1證明幾點(diǎn)共線的方法:先考慮兩個(gè)平面的交線,再證有關(guān)的點(diǎn)都是這兩個(gè)平面的公共點(diǎn),或先由某兩點(diǎn)作一直線,再證明其他點(diǎn)也在這
24、條直線上2證明點(diǎn)線共面的方法:先由有關(guān)元素確定一個(gè)基本平面,再證其他的點(diǎn)(或線)在這個(gè)平面內(nèi);或先由部分點(diǎn)線確定平面,再由其他點(diǎn)線確定平面,然后證明這些平面重合注意對(duì)諸如“兩平行直線確定一個(gè)平面”等依據(jù)的證明、記憶與運(yùn)用3證明幾線共點(diǎn)的方法:先證兩線共點(diǎn),再證這個(gè)點(diǎn)在其他直線上,而“其他”直線往往歸結(jié)為平面與平面的交線§12點(diǎn)、線、面之間的位置關(guān)系121平面的基本性質(zhì)答案知識(shí)梳理1兩點(diǎn)AB2兩個(gè)平面有一個(gè)公共點(diǎn)一條直線3有且只有一個(gè)平面(1)一條直線和這條直線外的一點(diǎn)(2)兩條相交直線(3)兩條平行直線作業(yè)設(shè)計(jì)11解析由平面的概念,它是平滑、無厚度、可無限延展的,可以判斷命題正確,其
25、余的命題都不符合平面的概念,所以命題、都不正確2Mb31,2或34解析A,A,A由公理可知為經(jīng)過A的一條直線而不是A故A的寫法錯(cuò)誤561或4解析四點(diǎn)共面時(shí)有1個(gè)平面,四點(diǎn)不共面時(shí)有4個(gè)平面7(1)C(2)D(3)A(4)B8Am解析因?yàn)閙,Aa,所以A,同理A,故A在與的交線m上910解很明顯,點(diǎn)S是平面SBD和平面SAC的一個(gè)公共點(diǎn),即點(diǎn)S在交線上,由于AB>CD,則分別延長AC和BD交于點(diǎn)E,如圖所示EAC,AC平面SAC,E平面SAC同理,可證E平面SBD點(diǎn)E在平面SBD和平面SAC的交線上,連結(jié)SE,直線SE是平面SBD和平面SAC的交線11證明因?yàn)锳BCD,所以AB,CD確定平
26、面AC,ADH,因?yàn)镠平面AC,H,由公理3可知,H必在平面AC與平面的交線上同理F、G、E都在平面AC與平面的交線上,因此E,F(xiàn),G,H必在同一直線上12證明l1,l2,l1l2,l1l2交于一點(diǎn),記交點(diǎn)為PPl1,Pl2,Pl3,l1,l2,l3交于一點(diǎn)13證明(1)C1、O、M平面BDC1,又C1、O、M平面A1ACC1,由公理3知,點(diǎn)C1、O、M在平面BDC1與平面A1ACC1的交線上,C1、O、M三點(diǎn)共線(2)E,F(xiàn)分別是AB,A1A的中點(diǎn),EFA1BA1BCD1,EFCD1E、C、D1、F四點(diǎn)共面(3)由(2)可知:四點(diǎn)E、C、D1、F共面又EFA1BD1F,CE為相交直線,記交點(diǎn)
27、為P則PD1F平面ADD1A1,PCE平面ADCBP平面ADD1A1平面ADCBADCE、D1F、DA三線共點(diǎn)1.2.2空間兩條直線的位置關(guān)系【課時(shí)目標(biāo)】1會(huì)判斷空間兩直線的位置關(guān)系2理解兩異面直線的定義及判定定理,會(huì)求兩異面直線所成的角3能用公理4及等角定理解決一些簡(jiǎn)單的相關(guān)證明1空間兩條直線的位置關(guān)系有且只有三種:_、_、_2公理4:平行于同一條直線的兩條直線_3等角定理:如果一個(gè)角的兩邊和另一個(gè)角的兩邊分別平行并且方向相同,那么這兩個(gè)角_4異面直線(1)定義:_的兩條直線叫做異面直線(2)判定定理:過平面內(nèi)一點(diǎn)與平面外一點(diǎn)的直線,和這個(gè)平面內(nèi)不經(jīng)過該點(diǎn)的直線是_5異面直線所成的角:直線a
28、,b是異面直線,經(jīng)過空間任一點(diǎn)O,作直線a,b,使_,_,我們把a(bǔ)與b所成的_叫做異面直線a與b所成的角如果兩條直線所成的角是_,那么我們就說這兩條異面直線互相垂直,兩條異面直線所成的角的取值范圍是_一、填空題1若空間兩條直線a,b沒有公共點(diǎn),則其位置關(guān)系是_2若a和b是異面直線,b和c是異面直線,則a和c的位置關(guān)系是_3在正方體ABCDA1B1C1D1中,與對(duì)角線AC1異面的棱共有_條4空間四邊形的兩條對(duì)角線相互垂直,順次連結(jié)四邊中點(diǎn)的四邊形的形狀是_5給出下列四個(gè)命題:垂直于同一直線的兩條直線互相平行;平行于同一直線的兩直線平行;若直線a,b,c滿足ab,bc,則ac;若直線l1,l2是異
29、面直線,則與l1,l2都相交的兩條直線是異面直線其中假命題的個(gè)數(shù)是_6有下列命題:兩條直線和第三條直線成等角,則這兩條直線平行;四條邊相等且四個(gè)角也相等的四邊形是正方形;經(jīng)過直線外一點(diǎn)有無數(shù)條直線和已知直線垂直;若AOBA1O1B1,且OAO1A1,則OBO1B1其中正確命題的序號(hào)為_7空間兩個(gè)角、,且與的兩邊對(duì)應(yīng)平行且60°,則為_8已知正方體ABCDABCD中:(1)BC與CD所成的角為_;(2)AD與BC所成的角為_9一個(gè)正方體紙盒展開后如圖所示,在原正方體紙盒中有如下結(jié)論:ABEF;AB與CM所成的角為60°;EF與MN是異面直線;MNCD以上結(jié)論中正確結(jié)論的序號(hào)為
30、_二、解答題10已知棱長為a的正方體ABCDA1B1C1D1中,M,N分別是棱CD、AD的中點(diǎn)求證:(1)四邊形MNA1C1是梯形;(2)DNMD1A1C111如圖所示,在空間四邊形ABCD中,ABCD且AB與CD所成的角為30°,E、F分別是BC、AD的中點(diǎn),求EF與AB所成角的大小能力提升12如圖所示,G、H、M、N分別是正三棱柱的頂點(diǎn)或所在棱的中點(diǎn),則表示直線GH,MN是異面直線的圖形有_(填序號(hào))13如圖所示,在正方體AC1中,E、F分別是面A1B1C1D1和AA1D1D的中心,則EF和CD所成的角是_ 1判定兩直線的位置關(guān)系的依據(jù)就在于兩直線平行、相交、異面的定義很多情況下
31、,定義就是一種常用的判定方法另外,我們解決空間有關(guān)線線問題時(shí),不要忘了我們生活中的模型,比如說教室就是一個(gè)長方體模型,里面的線線關(guān)系非常豐富,我們要好好地利用它,它是我們培養(yǎng)空間想象能力的好工具2在研究異面直線所成角的大小時(shí),通常把兩條異面直線所成的角轉(zhuǎn)化為兩條相交直線所成的角將空間問題向平面問題轉(zhuǎn)化,這是我們學(xué)習(xí)立體幾何的一條重要的思維途徑需要強(qiáng)調(diào)的是,兩條異面直線所成角的范圍為0°<90°,解題時(shí)經(jīng)常結(jié)合這一點(diǎn)去求異面直線所成的角的大小作異面直線所成的角,可通過多種方法平移產(chǎn)生,主要有三種方法:直接平移法(可利用圖中已有的平行線);中位線平移法;補(bǔ)形平移法(在已知
32、圖形中,補(bǔ)作一個(gè)相同的幾何體,以便找到平行線)122空間兩條直線的位置關(guān)系 答案知識(shí)梳理1相交直線平行直線異面直線2互相平行3相等4(1)不同在任何一個(gè)平面內(nèi)(2)異面直線5aabb銳角(或直角)直角0°<90°作業(yè)設(shè)計(jì)1平行或異面2相交、平行或異面解析異面直線不具有傳遞性,可以以長方體為載體加以說明a、b異面,直線c的位置可如圖所示364矩形解析易證四邊形EFGH為平行四邊形又E,F(xiàn)分別為AB,BC的中點(diǎn),EFAC,又FGBD,EFG或其補(bǔ)角為AC與BD所成的角而AC與BD所成的角為90°,EFG90°,故四邊形EFGH為矩形52解析均為假命題可
33、舉反例,如a、b、c三線兩兩垂直如圖甲時(shí),c、d與異面直線l1、l2交于四個(gè)點(diǎn),此時(shí)c、d異面,一定不會(huì)平行;當(dāng)點(diǎn)A在直線a上運(yùn)動(dòng)(其余三點(diǎn)不動(dòng)),會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)A與B重合的情形,如圖乙所示,此時(shí)c、d共面相交6760°或120°8(1)60°(2)45°解析連結(jié)BA,則BACD,連結(jié)AC,則ABC就是BC與CD所成的角由ABC為正三角形,知ABC60°,由ADBC,知AD與BC所成的角就是CBC易知CBC45°9解析把正方體平面展開圖還原到原來的正方體,如圖所示,ABEF,EF與MN是異面直線,ABCM,MNCD,只有正確10證明(1)如
34、圖,連結(jié)AC,在ACD中,M、N分別是CD、AD的中點(diǎn),MN是三角形的中位線,MNAC,MNAC由正方體的性質(zhì)得:ACA1C1,ACA1C1MNA1C1,且MNA1C1,即MNA1C1,四邊形MNA1C1是梯形(2)由(1)可知MNA1C1,又因?yàn)镹DA1D1,DNM與D1A1C1相等或互補(bǔ)而DNM與D1A1C1均是直角三角形的銳角,DNMD1A1C111解取AC的中點(diǎn)G,連結(jié)EG、FG,則EGAB,GFCD,且由ABCD知EGFG,GEF(或它的補(bǔ)角)為EF與AB所成的角,EGF(或它的補(bǔ)角)為AB與CD所成的角AB與CD所成的角為30°,EGF30°或150°
35、由EGFG知EFG為等腰三角形,當(dāng)EGF30°時(shí),GEF75°;當(dāng)EGF150°時(shí),GEF15°故EF與AB所成的角為15°或75°12解析中HGMN中GMHN且GMHN,HG、MN必相交1345°解析連結(jié)B1D1,則E為B1D1中點(diǎn),連結(jié)AB1,EFAB1,又CDAB,B1AB為異面直線EF與CD所成的角,即B1AB45°1.2.3 直線與平面的位置關(guān)系第1課時(shí) 直線與平面平行的判定【課時(shí)目標(biāo)】1理解直線與平面平行的判定定理的含義,會(huì)用圖形語言、文字語言、符號(hào)語言準(zhǔn)確描述直線與平面平行的判定定理;2能運(yùn)用直線與平
36、面平行的判定定理證明一些空間線面關(guān)系的簡(jiǎn)單問題1一條直線和一個(gè)平面的位置關(guān)系有且只有以下三種:位置關(guān)系直線a在平面內(nèi)直線a與平面相交直線a與平面平行公共點(diǎn)有無數(shù)個(gè)公共點(diǎn)有且只有一個(gè)公共點(diǎn)沒有公共點(diǎn)符號(hào)表示aaAa圖形表示我們把直線a與平面相交或平行的情況統(tǒng)稱為_,記作_2直線與平面平行的判定定理:如果平面外一條直線和_平行,那么這條直線和這個(gè)平面平行用符號(hào)表示為a,b且aba一、填空題1以下說法(其中a,b表示直線,表示平面)正確的個(gè)數(shù)為_若ab,b,則a;若a,b,則ab;若ab,b,則a;若a,b,則ab2已知a,b是兩條相交直線,a,則b與的位置關(guān)系是_3如果平面外有兩點(diǎn)A、B,它們到平
37、面的距離都是a,則直線AB和平面的位置關(guān)系是_4在空間四邊形ABCD中,E、F分別是AB和BC上的點(diǎn),若AEEBCFFB13,則對(duì)角線AC和平面DEF的位置關(guān)系是_5過直線l外兩點(diǎn),作與l平行的平面,則這樣的平面為_個(gè)6過平行六面體ABCDA1B1C1D1任意兩條棱的中點(diǎn)作直線,其中與平面DBB1D1平行的直線共有_條7經(jīng)過直線外一點(diǎn)有_個(gè)平面與已知直線平行8如圖,在長方體ABCDA1B1C1D1的面中:(1)與直線AB平行的平面是_;(2)與直線AA1平行的平面是_;(3)與直線AD平行的平面是_9在正方體ABCDA1B1C1D1中,E為DD1的中點(diǎn),則BD1與過點(diǎn)A,E,C的平面的位置關(guān)系
38、是_二、解答題10如圖所示,在正方體ABCDA1B1C1D1中,E、F分別是棱BC、C1D1的中點(diǎn)求證:EF平面BDD1B111如圖所示,P是ABCD所在平面外一點(diǎn),E、F分別在PA、BD上,且PEEABFFD求證:EF平面PBC能力提升12下列四個(gè)正方體圖形中,A、B為正方體的兩個(gè)頂點(diǎn),M、N、P分別為其所在棱的中點(diǎn),能得出AB面MNP的圖形的序號(hào)是_(寫出所有符合要求的圖形序號(hào))13正方形ABCD與正方形ABEF所在平面相交于AB,在AE,BD上各有一點(diǎn)P,Q,且APDQ求證PQ平面BCE(用兩種方法證明)直線與平面平行的判定方法(1)利用定義:證明直線a與平面沒有公共點(diǎn)這一點(diǎn)直接證明是很
39、困難的,往往借助于反證法來證明(2)利用直線和平面平行的判定定理:a,ab,b,則a使用定理時(shí),一定要說明“不在平面內(nèi)的一條直線和平面內(nèi)的一條直線平行”,若不注明和平面內(nèi)的直線平行,證明過程就不完整因此要證明a平面,則必須在平面內(nèi)找一條直線b,使得ab,從而達(dá)到證明的目的證明線線平行時(shí)常利用三角形中位線、平行線分線段成比例定理等123直線與平面的位置關(guān)系第1課時(shí)直線與平面平行的判定答案知識(shí)梳理1直線在平面外a2這個(gè)平面內(nèi)的一條直線作業(yè)設(shè)計(jì)10解析a也可能成立;a,b還有可能相交或異面;a也可能成立;a,b還有可能異面2b或b與相交3平行或相交4平行50,1或無數(shù)612解析如圖所示,與BD平行的
40、有4條,與BB1平行的有4條,四邊形GHFE的對(duì)角線與面BB1D1D平行,同等位置有4條,總共12條7無數(shù)8(1)平面A1C1和平面DC1(2)平面BC1和平面DC1(3)平面B1C和平面A1C19平行解析設(shè)BD的中點(diǎn)為F,則EFBD110證明取D1B1的中點(diǎn)O,連結(jié)OF,OBOF綊B1C1,BE綊B1C1,OF綊BE四邊形OFEB是平行四邊形,EFBOEF平面BDD1B1,BO平面BDD1B1,EF平面BDD1B111證明連結(jié)AF延長交BC于G,連結(jié)PG在ABCD中,易證BFGDFA,EFPG而EF平面PBC,PG平面PBC,EF平面PBC1213證明方法一如圖(1)所示,作PMAB交BE于
41、M,作QNAB交BC于N,連結(jié)MN正方形ABCD和正方形ABEF有公共邊AB,AEBD又APDQ,PEQB又PMABQN,PM綊QN四邊形PQNM是平行四邊形PQMN又MN平面BCE,PQ平面BCE,PQ平面BCE方法二如圖(2)所示,連結(jié)AQ并延長交BC(或其延長線)于K,連結(jié)EKKBAD,APDQ,AEBD,BQPEPQEK又PQ面BCE,EK面BCE,PQ面BCE第2課時(shí)直線與平面平行的性質(zhì)【課時(shí)目標(biāo)】1能應(yīng)用文字語言、符號(hào)語言、圖形語言準(zhǔn)確地描述直線與平面平行的性質(zhì)定理2能運(yùn)用直線與平面平行的性質(zhì)定理,證明一些空間線面平行關(guān)系的簡(jiǎn)單問題直線與平面平行的性質(zhì)定理:經(jīng)過一條直線和一個(gè)平面_
42、,經(jīng)過這條直線的平面和這個(gè)平面_,那么這條直線就和交線_(1)符號(hào)語言描述:_(2)性質(zhì)定理的作用:可以作為_平行的判定方法,也提供了一種作_的方法一、填空題1已知直線l平面,直線m,則直線l和m的位置關(guān)系是_2若不在同一條直線上的三點(diǎn)A、B、C到平面的距離相等,且A、B、CD/,則面ABC與面的位置關(guān)系為_3若直線m不平行于平面,且m,則下列結(jié)論成立的是_(填序號(hào))內(nèi)的所有直線與m異面;內(nèi)不存在與m平行的直線;內(nèi)存在唯一的直線與m平行;內(nèi)的直線與m都相交4如圖所示,長方體ABCDA1B1C1D1中,E、F分別是棱AA1和BB1的中點(diǎn),過EF的平面EFGH分別交BC和AD于G、H,則HG與AB
43、的位置關(guān)系是_5直線a平面,內(nèi)有n條直線交于一點(diǎn),則這n條直線中與直線a平行的直線條數(shù)為_6如圖所示,平面l1,l2,l3,l1l2,下列說法正確的是_(填序號(hào))l1平行于l3,且l2平行于l3;l1平行于l3,且l2不平行于l3;l1不平行于l3,且l2不平行于l3;l1不平行于l3,但l2平行于l37設(shè)m、n是平面外的兩條直線,給出三個(gè)論斷:mn;m;n以其中的兩個(gè)為條件,余下的一個(gè)為結(jié)論,構(gòu)造三個(gè)命題,寫出你認(rèn)為正確的一個(gè)命題:_(用序號(hào)表示)8如圖所示,ABCDA1B1C1D1是棱長為a的正方體,M、N分別是下底面的棱A1B1,B1C1的中點(diǎn),P是上底面的棱AD上的一點(diǎn),AP,過P,M,N的平面交上底面于PQ,Q在CD上,則PQ_9如圖所示,在空間四邊形ABCD中,E、F、G、H分別是四邊上的點(diǎn),它們共面,并且AC平面EFGH,BD平面EFGH,ACm,BDn,當(dāng)四邊形EFGH是菱形時(shí),AEEB_二、解答題10ABCD是平行四邊形,點(diǎn)P是平面ABCD外一點(diǎn),M是PC的中點(diǎn),在DM上取一點(diǎn)G,過G和AP作平面交平面BDM于GH,求證:APGH11如圖所示,三棱錐ABCD
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