【知识点详解】
立体几何是高中数学中的重要组成部分,主要研究空间图形的性质、关系和度量。本资料针对2021届高考的二轮复习,重点讲解了解答题中的空间距离计算和几何体体积、面积的求解,适用于全国范围内的考生。
1. **空间距离的计算**
- **点面距离**:点到平面的距离可以通过构造垂线段或利用体积转换的方法求解。例如,题目中提到的点C到平面POM的距离,通过作垂线CH并利用等积转换的方法计算得出。
- **几何体体积和面积**:求解几何体的体积和面积,通常需要掌握不同几何体(如柱体、锥体、台体)的体积公式,并能灵活运用线面垂直、面面垂直等性质来确定高度或底面积。
2. **热点题型分析**
- **热点1:空间距离**:不仅包括点面距离,还有点线距离、线面距离等,这些距离问题常出现在解答题的中档题中。求解时,可以采用直接法、垂面法和等价转移法。
- **热点2:几何体体积**:涉及各种几何体的体积计算,包括长方体、四棱锥等。在解题时,可以通过直接应用体积公式或采用割补法、等积变换法来简化问题。
3. **实例解析**
- **例题1**:在三棱锥P-ABC中,证明PO⊥平面ABC,并求点C到平面POM的距离。这道题展示了如何利用线面垂直、等腰直角三角形的性质以及余弦定理来证明和计算。
- **例题2**:在梯形ABCD中,证明AD⊥平面BFED,并求D到面APE的距离。此题演示了如何利用平面垂直和平行的性质,结合余弦定理求解点面距离。
4. **解题策略**
- **直接法**:对于简单的几何体,可以直接用体积公式求解。
- **等积变换法**:将复杂问题转化为简单几何体的体积求解,如将四面体的体积转化为多个小几何体的体积之和。
- **割补法**:切割或填充几何体,使其变成更容易计算的形状。
5. **具体应用**
- **应用实例**:如直角梯形ABEF中,翻折形成的多面体ABCDPQ的体积计算和证明平面PBQ⊥平面PBD。这涉及到立体几何中的空间关系和体积计算,同时考察了翻折问题的处理。
通过以上分析,我们可以看出,高中立体几何的学习不仅要求掌握基本概念和公式,还要求具备空间想象能力,灵活运用各种解题策略来解决实际问题。在复习过程中,应注重理解并熟练运用这些知识点,以提高解答题的得分。