高中立體幾何的核心內(nèi)容是空間幾何體的認識,空間點、線、面位置關(guān)系的確定以及空間幾何的有關(guān)度量(包括表面積、體積、角、距離的計算.綜觀2013年全國各地的高考數(shù)學試卷,多數(shù)試題已經(jīng)突破了傳統(tǒng)的考查框架,在命題風格上,正逐步由封閉性向靈活性、開放性轉(zhuǎn)變.盤點2013年高考立體幾何試題,提煉其命題特點、亮點,希望對今后立體幾何的復習教學有所裨益.
1 三視圖題——顯常規(guī)而不拘一格
例1 (2013年高考全國新課標卷Ⅱ·理11)某幾何體的三視圖如圖1所示,則該幾何體的體積為( )
A.16 8π+ B.8 8π+
C.16 16π+ D.8 16π+
命題意圖 考查空間想象力,能正確分析圖形中基本元素及其相互關(guān)系,能夠?qū)臻g圖形進行分解與組合,同時通過對幾何體面積或體積的計算,考查推理與計算能力.
思路分析 該幾何體是個組合體,其下面是個半圓柱,上面是個長方體,如圖2.
點評 解題關(guān)鍵是還原幾何體,其基本要素是“長對齊、高平齊、寬相等”,能從不同角度去看幾何體.
體會與感悟 此類題型重點考查方向:復原—能識別三視圖所表示的主體模型;求積—能根據(jù)立體模型求它們的體積或表面積;識圖----根據(jù)提供的部分三視圖畫另外的一個三視圖.
2 求空間角——傳統(tǒng)與向量法兼?zhèn)?/p>
點評 解題關(guān)鍵是恰當?shù)亟⒖臻g直角坐標系,正確地寫出各點坐標,準確地求出兩個半平面的法向量(或直線的方向向量)的坐標,或“找”(“作”)出角,然后熟練地運用公式計算.
體會與感悟 空間向量在立體幾何中起工具性的作用,因其避開了“作”、“找”角的難度,在代數(shù)與幾何中起了承接作用,使傳統(tǒng)法與空間向量法相輔相成.
4.2 翻折
例5 (2013年高考廣東卷·理18)如圖7,等腰三角形ABC中,90A∠=d,6BC =,D,E分別是AC,AB上的點,2CDBE==,O為BC的中點,將ADEΔ沿DE折起得到如圖7所示的四棱錐ABCDE′?,其中3A D′=.
(Ⅰ)證明:A O′⊥平面BCDE;
(Ⅱ)求二面角ACDB′??的平面角的余弦值.
命題意圖 考查化歸與轉(zhuǎn)化思想,考查空間想象能力、推理論證能力、運算求解能力
思路分析(Ⅰ)根據(jù)翻折前后線線關(guān)系推導出線面垂直的條件.(Ⅱ)作出二面角,通過解三角形求解,或者建立空間直角坐標系后使用法向量求解.
點評 解題關(guān)鍵是理清折疊前后平面圖形與空間幾何體間的對應(yīng)關(guān)系.
體會與感悟 在翻折問題中,要從翻折前后線線位置關(guān)系的“變”與“不變”中找到解決問題的切入點,翻折前后位于相同平面中的線線位置關(guān)系不變,位于不同平面中的線線位置關(guān)系可能發(fā)生變化.
5 位置關(guān)系證明題——立體平面降維轉(zhuǎn)化
5.1 平行關(guān)系
例8 (2013年高考安徽卷·理19)如圖9圓錐頂點為P,底面圓心為O,其母線與底面所成的角為22.5d,AB和CD是底面圓O上的兩條平行的弦,軸OP與平面PCD所成的角為60d.
(Ⅰ)證明:平面PAB與平面PCD的交線平行于底面;
(Ⅱ)求cos COD∠.
命題意圖 本題考查空間直線、平面平行關(guān)系的性質(zhì)與判定等基礎(chǔ)知識和基本技能,意在考查考生的空間想象能力、邏輯推理能力.
點評 解題關(guān)鍵是根據(jù)題意取AB中點O,進而得到垂直關(guān)系.
體會與感悟 線線垂直、線面垂直、面面垂直三種關(guān)系的相互依存與相互轉(zhuǎn)化是解決垂直問題的最基本方法.