这两天,东北三省三所学校的学生们被要求做第一道模拟题。我也这么做了。做了之后才发现,因为疫情停课的影响确实很大。虽然以前我觉得做他们的题很难,但我还是勉强能做。这次我很难填补空白,所以我就呆在家里。确实用了很久也没用。
而且,这次疫情最大的影响就是提问的人变得更加变态了。他们真的很害怕每天和电子产品打交道的后果就是逐渐丧失人性。我终于把题目做完了,同学们也纷纷问了一些问题。我就挑一些问题来分析一下。我们先来看一道求三棱锥体积的题。如图所示,四边形ABCD是边长为2的正方形,ED平面ABCD,FC平面ABCD,ED=2FC=2,则四面体A-BEF的体积为A.1/3B.2/3C.1D.4/3
这道题并不难,但是有的同学做起来就卡住了,说明他们对这类题没有明确的目标和思路。我们总结一下如何分析这个问题:
1、首先我们需要分析四面体A-BEF的特性。每条边都很容易求,每个面的面积也能求出来。然而,不存在两个相互垂直的面,因此我们直接使用几何方法来求点到面的距离。难的;2.所以我们必须要考虑转型。常见的情况有两种:1、平行变换:若PA//平面BCD,则P、A到平面BCD的距离相等;2、比例变换:直线AB与a若平面相交于P点,则A、B点(不是P点)到平面的距离之比等于AP:BP。例如,在这道题中,可以通过F画一条与AB平行的线,并将F转换为DEG的中点:
G点到面ABE的距离就是G到AE的距离,此时将其转化为求三棱锥B-AEG和F-AGE的体积就更容易了,因为距离更容易求。也可以通过E画平行线AB,与CF延长线交于H,则转化为E-BFH的体积问题,本质上与上面相同。
还可以将延长线EF与DC相交延伸到M。显然E和M到平面ABF的距离相等,所以只需要求三棱锥体M-ABF的体积,即F-的体积ABM,也可以说是E-ABM的体积。一半。
上面的核心是绘制平行线或延长线,绘制涉及到多面体的拆解和修补。
在拆修时,有的三棱锥不需要计算面积和距离,直接用较大的减去较小的即可得到。例如,对边相等的三棱锥包含一个长方体,其体积是长方体的1/3。
3.如果上面的你还没有想到,那就用向量来找吧。在教科书中,使用向量方法求距离是可选的。看起来很吓人,但其实很简单。如图所示,我想求点P到平面的距离。PO,只需要PAcosAPO,APO实际上就是向量PA与平面的法向量形成的角度。如果是钝角,就写成它的补角。
例如,在上题中,建立空间直角坐标系如下:
则A(2,0,0),B(2,2,0),F(0,2,1),E(0,0,2),可求平面ABF的法向量为(1,0,2),然后求E到平面的距离。
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