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关于立体几何论文范文资料 与立体几何中性问题摇有关论文参考文献

版权:原创标记原创 主题:立体几何范文 科目:论文参考文献 2024-02-25

《立体几何中性问题摇》:该文是关于立体几何论文范文,为你的论文写作提供相关论文资料参考。

立体几何中的探索性问题既能够考查空间想象能力,又可以考查意志力及探究的能力.一般此类立体几何问题描述的是动态过程,结果具有不唯一性或者隐藏性,往往需要耐心尝试及等价转化,因此,对于常见的探究方法的总结和探究能力的锻炼是必不可少的.

重点难点

立体几何的计算和证明常常涉及两大问题:一是位置关系,它主要包括线线垂直、线面垂直、线线平行、线面平行;二是度量问题,它主要包括点到线、点到面的距离,线线、线面所成角,面面所成角等.

方法突破

一、与平行有关的探索性问题

对线面平行问题的向量解法,有两种思路:(1)用共面向量定理,证明直线的方向向量能用平面内两条相交直线的方向向量表示出来,即这三个向量共面,根据共面向量定理及直线在平面外,可做到线面平行;(2)求出平面的法向量,然后证明平面的法向量与直线的方向向量垂直即可.

对面面平行问题的向量解法,有两种思路:(1)利用向量证明一个平面内两条相交直线分别与另一个平面平行,根据面面平行的判定定理即做到;(2)分别求出两个平面的法向量,若能证明这两个法向量平行,则这两个平面就平行.

二、与垂直有关的探索性问题

对坐标系易建立的空间线面垂直问题,通常用向量法. 先求出平面的法向量和直线的方向向量,证明平面的法向量与直线的方向向量平行或者直接用向量法证明直线与平面内两条相交直线垂直,再运用线面垂直的判定定理即可.

三、与角有关的探索性问题

利用向量知识求线线角、线面角、二面角的大小的方法.

(1)线线角:设l1,l2是两条异面直线,A,B是直线l1上的任意两点,C,D是直线l2上的任意两点,则l1,l2所成角的余弦值为■.

(2)线面角:设n是平面α的法向量,AB是穿过平面α的一条斜线,则直线AB与平面α所成角的正弦值?摇?摇为■.

(3)二面角:设n1,n2是二面角α-l-β的面α,β的法向量,则〈n1,n2〉等于arccos■就是二面角的平面角或补角的大小.

四、与距离有关的探索性问题

立体几何中的点面距、线面距和面面距等都可由点A到平面α的距离公式d等于■解决,其中n为平面α的法向量,向量■为该点或线(面) 上任一点与平面上任意一点所构成的向量.

典例精讲

■ 如图1,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1C1C是边长为4的正方形. 平面ABC⊥平面AA1C1C,AB等于3,BC等于5.

(1)求证:AA1⊥平面ABC;

(2)求二面角A1-BC1-B1的余弦值;

(3)证明:在线段BC1存在点D,使做到AD⊥A1B,并求■的值.

思索 空间中的线线、线面、面面垂直问题都可以转化为两向量的垂直问题来解决,使几何问题代数化,降低思维的难度. 立体几何中的点的位置的探求经常借助于空间向量,引入参数,综合已知和结论列出等式,解出参数. 这是立体几何中的点的位置的探求的常用方法.

图1 图2

(1)略.

(2)因为AB等于3,AC等于4,BC等于5,所以AB⊥AC,所以AB,AC,AA1两两垂直. 以A为原点,分别以AC,AB,AA1为x,y,z轴建立空间直角坐标系(如图2).

由已知做到A1(0,0,4),B(0,3,0),C1(4, 0,4),B1(0,3,4),■等于(4,0,0),■等于(0,3,-4),■等于(4,-3,0),■等于(0,0,-4).

易做到平面A1BC1的法向量为m等于(0,4,3),平面B1BC1的法向量为n等于(3,4,0).

设二面角A1-BC1-B1的平面角为θ,则有cosθ等于■?摇等于■等于■. 又因为二面角A1-BC1-B1为锐角,所以其余弦值为■.

(3)假设存在点D,坐标为(x,y,z),则■等于(x,y-3,z),■等于(4,-3,4).

设■等于λ■(0≤λ≤1),则可做到x等于4λ,y-3等于-3λz等于4λ,,即x等于4λ,y等于3-3λz等于4λ.,所以D(4λ,3-3λ,4λ),■等于(4λ,3-3λ,4λ).

因为AD⊥A1B,所以■·■等于0,即3(3-3λ)-16λ等于0,解做到λ等于■,所以■等于■.

■ 如图3,四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,侧棱A1A⊥底面ABCD, AB∥DC,AB⊥AD,AD等于CD等于1,AA1等于AB等于2,E为棱AA1的中点.

(1)证明B1C1⊥CE;

(2)求二面角B1-CE-C1的正弦值;

(3)设点M在线段C1E上,且直线AM与平面ADD1A1所成角的正弦值为■,求线段AM的长.

图3 图4

思索 本题主要考查空间两条直线的位置关系、二面角、直线与平面所成的角、直线与平面垂直等基础知识;考查空间向量解决立体几何问题的方法;考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力.

如图4,以点A为原点建立空间直角坐标系,依题做到A(0,0,0),B(0,0,2),C(1,0,1),B1(0,2,2),C1(1,2,1),E(0,1,0).

(1)易做到■等于(1,0,-1),■等于(-1,1,-1),于是■·■等于0,所以■⊥■. 所以B1C1⊥CE.

(2)易做到■等于(1,-2,-1),设平面B1CE的法向量m等于(x,y,z),则可做到m·■等于0,m·■等于0,即x-2y-z等于0,-x+y-z等于0,消去x做到y+2z等于0. 不妨设z等于1,可做到平面B1CE的一个法向量为m等于(-3,-2,1).

由(1),B1C1⊥CE,又CC1⊥B1C1,可做到B1C1⊥平面CEC1,故■等于(1,0,-1)为平面CEC1的一个法向量.

立体几何论文参考资料:

结论:立体几何中性问题摇为适合立体几何论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文,相关立体几何开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。

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