透視關於正方體的高考常見題型

2022-06-17 10:54:04 字數 2570 閱讀 4201

一、展開圖類題型

這類問題滲透了平面圖形與空間圖形的對應性,備考前應該在課下多動手作模型,多觀察,培養好自己的空間想象能力,進而達到考試時不操作也一樣可以想象出來.

例1 (01年北京春季高考試題)圖1是正方體的平面展開圖,在這個正方體中,①與平行;②與是異面直線;③與成角;④與垂直.

以上四個命題中,正確命題的序號是 ( ).

例2 (02年上海春季高考試題)圖2表示乙個正方體表面的一種展開圖,圖中的四條線段、、和在原正方體中相互異面的有對.

透視:上面兩個高考題給出的正方體的展開圖是不同的,深入思考,不難發現正方體共有三大類11 種不同情形的展開圖.

第一類:有四個面在一條線上,有6種情形,如下所示:

第二類:恰好最多有三個面在一條線上,有四種情形,如下所示:

第三類:最多有兩個面在一條直線上,只有一種情形,如圖11所示.

易知,例1選c,例2填3.

二、截面類題型

例3 (03年全國卷理科試題)下列五個正方體圖形(指(1)至(5))中,是正方體的一條對角線,點分別為其所在稜的中點,能得出面的圖形的序號是    .(寫出所有符合要求的圖形序號)

透視:這類問題,一般直觀判斷加上嚴格推證便可順利解決.圖(1)本身就是截面,易知符合要求;對於圖(2) ,如圖(6),可以考慮截面,也是稜的中點,它與直線是垂直的,而過一點直線的垂面只有乙個,截面與三角形不共面,故(2)不符合;圖(3)可以仿圖(2)進行思考,圖(3)可補成截面形式,如圖(7);圖(4)和圖(5)則可補成相同的截面,如圖(8).由圖可知,圖(3)不符合,圖(4)和圖(5)符合.

如果借助解決立體幾何問題的「新**」空間直角座標系,則問題更容易得到解決.例如對圖(2)的判斷,構造圖3,設正方體的稜長是1,則各點的座標分別是,故,,此時,由,可知,直線與直線不垂直,則直線一定不垂直平面,否則,直線與直線應該垂直.其它可做類似的判斷.

三、射影類題型

例4(00年全國新課程卷)如圖4,e、f分別為正方體的面、面的中心,則四邊形在該正方體的面上的射影可能是_______(要求:把可能的圖的序號都填上).

透視:只需首先找出四邊形的頂點在各面的射影,可知②③符合要求.

四、概念類題型

例5 (02年北京高考試題)設命題甲:「直四稜柱abcd—a1b1c1d1中,平面acb1與對角面bb1d1d垂直」;命題乙:「直四稜柱abcd—a1b1c1d1是正方體」.

那麼,甲是乙的(  ).

a.充分必要條件 b.充分非必要條件

c.必要非充分條件 d.既非充分又非必要條件

透視:本題主要考查對正方體有關概念的掌握.如圖5,先構造正方體abcd—a1b1c1d1,可知平面acb1與對角面bb1d1d垂直;在對角面bb1d1d中,ef分別在b1d1和bd上,且,直四稜柱abcf—a1b1c1e中,平面acb1與對角面bb1ef垂直,但直四稜柱abcf—a1b1c1e不是正方體.故選c.這裡體現了構造思想的應用.

五、計數類題型

例6 (02年全國高考卷)從正方體的6個面中選取3個面,其中有2個面不相鄰的選法共有(  ).

a.8種 b. 12種 c. 16種 d. 20種

透視:正方體的6個面不相鄰則相對,先選對面有3種方法,每種情形又可以從剩下的4個面中任選一面作為第3面,故有3×4=12種選法.

例7 (04年湖南高考試題)從正方體的八個頂點中任取三個點為頂點作三角形,其中直角三角形的個數為( ).

a.56 b.52 c.48 d.40

透視:由分類計數原理,以兩稜為直角邊的直角三角形有3×8=24個(每個頂點處有3個);以一條稜和一條面對角線為直角邊的直角三角形有2×12=24個(每條稜有2個符合條件的三角形).故選c.

例8(04年重慶高考文科試題)如圖6,稜長為5的正方體無論從哪乙個面看,都有兩個直通的邊長為1的正方形孔,則這個有孔正方體的表面積(含孔內各面)是( ).

a.258b.234 c.222d.210

透視:本題其實也是一種計數問題,即只需計算邊長是1的正方形方格的個數.在外面的方格有個;每個孔內除交叉處有方格有12個,共72個;每個交叉處有2個方格,共12個.故選c.

六、分割與組合類題型

例9(04年廣東高考試題)在稜長為1的正方體上,分別用過共頂點的三條稜中點的平面截該正方體,則截去8個三稜錐後,剩下的凸多面體的體積是 (   ).

a.   b.   c.   d.

透視:顯然,本題不易直接求,而應利用「原體積減去分割部分的體積就是所求體積」,選d.

例10(01年北京春季高考試題)已知球內接正方體的表面積為s,那麼球體積等於

透視:只需注意正方體的對角線是球的直徑,便可解得結果.

例11 (03年江蘇高考試題)稜長為a的正方體中,鏈結相鄰面的中心,以這些線段為稜的八面體的體積為 ( c ).

a. b. c. d.

透視:所得其實是乙個正八面體,可將它分割為兩個四稜錐,稜錐的底面是菱形,且兩條對角線長相等,均等於正方體的邊長,而其高是正方體邊長的一半,故所求體積為.

例12  (05年北京春季招生試題)如圖,正方體的稜長為,將該正方體沿對角面切成兩塊,再將這兩塊拼接成乙個不是正方體的四稜柱,那麼所得四稜柱的全面積為     .()

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