课题一:向量与向量的初等运算
一.复习目标:
了解棱柱和棱锥的概念,周围棱柱、正棱锥的有关性质,能进行有关角和距离的运算。
二.知识要点:
1. 叫棱柱
2.正棱柱的性质有
3. 叫正棱锥
4.正棱锥的性质有
{四棱柱},{平行六面体},{长方体},{正方体},{正四棱柱}
{直平行六面体},这六个集合之间的关系是
三.课前预习:
1.给出下列命题:
①底面是正多边形的棱锥是正棱锥;
②侧棱都相等的棱锥是正棱锥;
③侧棱和底面成等角的棱锥是正棱锥;
④侧面和底面所成二面角都相等的棱锥是正棱锥,其中正确命题的个数是( )
2.如果三棱锥的底面是不等边三角形,侧面与底面所成的二面角都相等,且顶点在底面的射影在内,那么是的( )
垂心 重心 外心 内心
.已知三棱锥的三个侧面与底面全等,且 ,,则以为棱,以面与面为面的二面角的大小是( )
4.已知长方体中,棱,,那么直线和平面的距离是 .
5.三棱柱,侧棱在下底面上的射影平行于,如果侧棱与底面所成的角为,,则的余弦为
四.例题分析:
例1.正四棱锥中,高,两相邻侧面所成角为 ,,
(1)求侧棱与底面所成的角。(2)求侧棱 长、底面边长和斜高(见图)。
解:(1) 作于,连结,则且,故是相邻侧面所成二面角的平面角,连结,则, ,在与中, ==(其中为与底面所成的角,设为) 故 。
(2)在 中,侧棱=,,
∴边长;取的中点,连结,则是正四棱锥的斜高,
在中,斜高;
例2.如图正三棱锥中,底面边长为,侧棱长为,若经过对角线且与对角线平行的平面交上底面于。(1)试确定点的位置,并证明你的结论;(2)求平面与侧面所成的角及平面与底面所成的角;(3)求到平面的距离。
解:(1)为的中点。连结与交于,则为的中点,为平面与平面的交线,∵//平面
∴//,∴为的中点。
(2)过作于,由正三棱锥的性质,平面,连结,则为平面与侧面所成的角的平面角,可求得,
由,得,∴
∵为的中点,∴,由正三棱锥的性质,,∴平面
∴,∴是平面与上底面所成的角的平面角,可求得
,∴
(3)过作,∵平面,∴,∴平面
即是到平面的距离,,∴
例3.如图,已知三棱锥的侧面是底角为的等腰三角形,,且该侧面垂直于底面,,,,
(1)求证:二面角是直二面角;
(2)求二面角的正切值;
(3)若该三棱锥被平行于底面的平面所截,得到一个几何体,求几何体的侧面积.
证 (1) 如图,在三棱锥中,取的中点.
由题设知是等腰直角三角形,且.∴ .
∵ 平面平面,∴ 平面 ,
∵ ∴ ,∴ 平面,
∵ 平面 , ∴平面平面,
即二面角是直二面角.
解 (2)作,为垂足,则 .∴ 是二面角的平面角.在中,,则
由,得
==,
∴ 所求正切为=.
(3) ∵ ∴ 分别是的中点.
∴ , .
∵ ==,
.
∴ ,∴ 几何体的侧面积
五.课后作业: 班级 学号 姓名
1.设正六棱锥的底面边长为,侧棱长为,那么它的体积为( )
2.正方体中,是的中点,为底面正方形的中心,为棱上任意一点,则直线与直线所成的角为 ( )
与点的位置有关
3.正三棱锥中,,侧棱两两互相垂直,则底面中心到侧面的距离为 ( )
4.一个长方体全面积是20cm2,所有棱长的和是24cm,则长方体的对角线长为 4
.三棱锥的高,且是底面的垂心,若,二面角为,为的重心,则的长为
6.如图,已知斜三棱柱的底面边长分别是,,侧棱,顶点与下底面各个顶点的距离相等,求这个棱柱的全面积.
7.如图,已知为正三棱锥的高,,侧面与底面成角,过点作平面平行于和,得截面.(1)求证:;(2)截面的面积.
.如图正三棱锥中,底面边长为,在侧棱上截取,在侧棱上截取,过作棱柱的截面,(1)求证:截面侧面;(2)求截面与底面所成的角。
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