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1、1满分示范课满分示范课立体几何立体几何【典例】 (满分 12 分)(2017全国卷)如图,四棱锥PABCD中,侧面PAD为等边三角形且垂直于底面ABCD,ABBCAD,BADABC90.1 2(1)证明:直线BC平面PAD;(2)若PCD的面积为 2,求四棱锥PABCD的体积7规范解答(1)在平面ABCD中,因为BADABC90.所以BCAD,1 分又BC平面PAD,AD平面PAD.所以直线BC平面PAD.3 分(2)解:如图,取AD的中点M,连接PM,CM,由ABBCAD及BCAD,1 2ABC90得四边形ABCM为正方形,则CMAD.因为侧面PAD为等边三角形且垂直于底面ABCD,平面PA
2、D平面ABCDAD,所以PMAD,PM底面ABCD,7 分因为CM底面ABCD,所以PMCM.8 分设BCx,则CMx,CDx,PMx,PCPD2x,23如图,取CD的中点N,连接PN,则PNCD,所以PNx.142因为PCD的面积为 2,7所以 xx2,1 221427解得x2(舍去)或x2.10 分2于是ABBC2,AD4,PM2.3所以四棱锥PABCD的体积V 24.12 分1 32(24) 233高考状元满分心得1写全得分步骤:在立体几何类解答题中,对于证明与计算过程中得分点的步骤,有则给分,无则没分,所以对于得分点步骤一定要写如第(1)问中的BCAD,第(2)问中CMAD,PMCM,
3、PNx等1422注意利用第(1)问的结果:在题设条件下,在第(2)问的求解过程中,证明CMAD时,利用第(1)问证明的结果BCAD.3写明得分关键:对于解题过程中的关键点,有则给分,无则没分,所以在解立体几何类解答题时,一定要写清得分关键点,如第(1)问中一定要写出BC平面PAD,AD平面PAD两个条件,否则不能得全分,在第(2)问中,证明PM平面ABCD时,一定写全三个条件,如平面PAD平面ABCDAD,PMAD一定要有,否则要扣分,再如第(2)问中,一定要分别求出BC,AD及PM,再计算几何体的体积解题程序 第一步:根据平面几何性质,证BCAD.第二步:由线面平行判定定理,证线BC平面PA
4、D.第三步:判定四边形ABCM为正方形,得CMAD.第四步:证明直线PM底面ABCD.第五步:利用面积求边BC,并计算相关量第六步:计算四棱锥PABCD的体积跟踪训练1.(2018全国卷)如图,在三棱锥PABC中,ABBC2,PAPBPCAC4,O为AC的中点2(1)证明:PO平面ABC;(2)若点M在棱BC上,且MC2MB,求点C到平面POM的距离(1)证明:因为APCPAC4,O为AC的中点,所以OPAC,且OP2.3连接OB.因为ABBCAC,223所以ABC为等腰直角三角形,且OBAC,OBAC2.1 2由OP2OB2PB2,知OPOB.又OPAC,且OBACO,所以PO平面ABC.(
5、2)解:如图,作CHOM,垂足为H.又由(1)可得OPCH,所以CH平面POM.故CH的长为点C到平面POM的距离由题设可知OCAC2,CMBC,1 22 34 23ACB45.所以OM,CH.2 53OCMCsin ACB OM4 55所以点C到平面POM的距离为.4 552.(2018潍坊模拟)如图,直三棱柱ABCA1B1C1中,CC14,ABBC2,AC2,2点M是棱AA1上不同于A,A1的动点(1)证明:BCB1M;(2)若CMB190,判断点M的位置并求出此时平面MB1C把此棱柱分成的两部分几何体的体积之比(1)证明:在ABC中,因为AB2BC28AC2,所以ABC90,所以BCAB
6、,又因为BCBB1,BB1ABB,所以BC平面ABB1A1又B1M平面ABB1A1,所以BCB1M.(2)解:当CMB190时,设AMt(0t4),4所以A1M4t,则在 RtMAC中,CM2t28,同理得B1M2(4t)24,B1C216420,据B1C2MBMC2,所以t28(4t)2420,2 1整理得,t24t40,所以t2,故M为AA1的中点此时平面MB1C把此棱柱分成两个几何体为:四棱锥CABB1M和四棱锥B1A1MCC1.由(1)知四棱锥CABB1M的高为BC2,S梯形ABB1M26,24 2所以V锥CABB1M 624,1 3又V柱 2248,1 2所以V锥B1A1MCC1844,故两部分几何体的体积之比为 11.