华南师范大学数学科学学院何小亚。
一。原题快览。
理科18.(本小题满分13分)
如图5,在锥体p-abcd中,abcd是边长为1的菱形,且∠dab=60°,pa=pd=,pb=2,e,f分别是bc,pc的中点.
1)证明:ad⊥平面def;
2)求二面角p-ad-b的余弦值.
文科18.(本小题满分13分)
图5所示的几何体是将高为2,底面半径为1的直圆柱沿过轴的平面切开后,将其中一半沿切面向右水平平移后得到的.,分别为,的中点,,,分别为,的中点.
1)证明:,,四点共面;
2)设为中点,延长到,使得,证明:平面.
二。考点分析。
1.考查的知识点。
理科:等腰三角形、等边三角形、菱形的性质;勾股定理;余弦定理;中位线定理;三角形的中线长公式;线线平行、线线垂直;线面垂直;面面平行;二面角的概念与计算;空间直角坐标系;点与向量的坐标;向量的垂直、平行、数量积;法向量。
文科:圆的性质;三角形全等的判定;直角三角形的性质;平行四边形的性质;线线平行、线线垂直;线面垂直;
2.考查的能力。
理科和文科的共性:所涉及知识点的概念理解、原理应用能力;逻辑推理能力;基本运算能力;化归的数学思想。
理科和文科的差异:知识点理科比文科多;运算能力理科要求高于文科;空间图形的想象能力文科高于理科,因为理科的图形比较直观,只需要一点空间图形的立体感知力即可,而文科的图形背景复杂,线线关系、线面关系不直观,比较抽象,容易误导学生的思维。
三。解法分析。
理科:几何法。关键是取ad的中点g,连结pg,bg。
向量法:以d为原点, 的方向分别为x轴,y轴的正向,建立。
空间直角坐标系。关键是设p(),由可得 p(),再由中点坐标公式可得f(),文科证法1(标准答案):
1)∵,分别为弧与弧的中点,∴.连接,直线是由直线平移得到, ,四点共面.
2)将延长至,使得,连接,,,由平移性质得,∴.
.∴.平面.又平面,∴.
. ∵平面.
证法2(坐标法):
以点为原点,、所在的。
直线分别为轴、轴建立如图的空间直角坐标系,则点,,,的坐标分别为,1)∵,四点共面.
2)点,,,的坐标分别为,,,于是,而,所以,平面.
四。错误分析。
理科:1.在用纯几何法时,未经证明ad⊥df而使用了这一结论;
2.在用坐标法时,未经证明ad⊥df而设点f的坐标为(0,0,h);
3. 在用坐标法时,考生求不出点p的坐标(要用待定系数法,通过, 列方程求解).
文科:1.由、、、b分别是、、de、的中点,直接得到;
2.只证明了,就说平面;
3. 数学上所说的平移,一定是某一平面到自身的一一变换。初中只讲了平面图形的直观平移,不讲严格的平移变换。
课改前高中修订本教材介绍了点按向量平移。高中新课程在必修、文理限选模块中没有平移变换,考纲中也没有平移变换。
题目中所说的“平移”是对平面而言的。证法2中的“∵直线是由直线平移得到,”这句话中的平移却是对平面而言,即此“平移”非彼“平移”;而“由平移性质得”中的平移是对平面而言的。由此可见,这两个证明的理由不充分。
五。试题分析。
理科:1.第(1)问偏难,第(2)问属于中档题,缺少简单容易的送分部分,脱离了广大中下层考生的实际情况;
2.第(1)问难与第(2)问较易的顺序设置不合理,绝大多数考生被第(1)问难住,不仅影响了本题的得分率,而且对全卷产生了较大的影响,这是平均分大幅度下降的原因之一;
3.第(1)问和第(2)问的解答均依赖于同样的且不易想到的条件“取ad的中点”,这就导致入口窄,考点少,缺少区分度。
4. 本题类似于2024年全国卷理科试题。
如图,已知四棱锥p-abcd,pb⊥ad,侧面pad为边长为2的正三角形,底。
面abcd为菱形,侧面pad与平面abcd
所成的二面角为120°.
1)求点p到平面abcd的距离;
2)求面apb与面cpb所成的二面角的大小。
文科:1. 在数学上没有什么“直圆柱”与“斜圆柱”的概念,棱柱才有“直”与“斜”之分;在数学中也没有“切面”这个概念,只有轴截面、截面的概念。
2. 在数学中,没有“水平平移”(“斜平移”)这一说法,更不存在“几何体的平移”这一概念,只有平面到自身的平移变换:①它是一一变换;
它有一个平移方向;③若与是一对对应点,则。
3.“将其中一半沿切面向右水平平移后”得到什么?“得到了图5所示的几何体”!请问它是什么几何体?为什么不在题目中明确指出点共线且点。
均在同一平面上。
4.本题不适合作为数学证明题。
bell(1978)将证明分为实用性证明与理性证明。实用性证明以个人的经验、权威的认可、观察到的实例、举不出反例、结论的有效性作为依据,它依赖于事实。而理性证明则以逻辑推理论证为依据,它是思想实验,不依赖事实。
数学证明就是一种理性证明,它可用一个反例来反驳。
使用直圆柱、几何体平移、水平平移、切面这些非数学的形式作为证明的基础前提,这还是数学证明吗?这就是标准答案说不清楚的真正原因。一个连标准答案都证明不清楚的问题,怎么可以拿来考学生呢?
5.本题难度超过了理科题。
与理科题比较,图形复杂,字母多达高考题中前所未有的17个。第(2)问要证明平面,可以先证明平面,再推出。而(或)则比较难!
因为受图形的限制,学生难以发现与全等。对于文科生,这太抽象了!
6.导向不好。
与纯几何法相比,坐标法即证法2思维难度降低,用证法2的考生大占便宜,这无形会导致文科班也讲大纲中没有要求的空间向量法。
六。前五年广东高考数学卷的立体几何试题回顾。
2024年的立几题17、(本题14分)如图5所示,、分别世、的直径,与两圆所在的平面均垂直,.是的直径,,.
)求二面角的大小;
)求直线与所成的角。
2024年的立几题 19.(本小题满分14分)
如图6所示,等腰的底边,高,点是线段上异于、的动点。点在边上,且。现沿将折起到的位置,使。记,表示四棱锥的体积。
1)求的表达式;
2)当为何值时,取得最大值?
3) 当取得最大值时,求异面直线与。
所成角的余弦值。
2024年的立体几何题。
文科18.(本小题满分14分)
如图5所示,四棱锥p-abcd的底面abcd是。
半径为r的圆的内接四边形,其中bd是圆的。
直径,∠abd=60°,∠bdc=45°,△adp~△bad.
1)求线段pd的长;
2)若pc=r,求三棱锥p-abc的体积。
理科20.(本小题满分14分)
如图5所示,四棱锥的底面是半径为的圆的内接四边形,其中是圆的直径,,,垂直底面,,分别是上的点,且,过点作的平行线交于.
1)求与平面所成角的正弦值;
2)证明:是直角三角形;
3)当时,求的面积.
08年的文科、理科立体几何题也存在性质类似于今年的问题:在数学中,相似三角形一定要指出对应点,否则答案就不唯一;最难的被设置为第1问,简单的却被设置为第问。
2024年的立体几何题:文科17.(本小题满分13分)
某高速公路收费站入口处的安全标识墩如图4所示。墩的上半部分是正四棱锥,下半部分是长方体。图5、图6分别是该标识墩的正(主)视图和俯视图。
1)请画出该安全标识墩的侧(左)视图;
2)求该安全标识墩的体积;
3)证明:直线平面。
理科18.(本小题满分14分)
如图6,已知正方体的棱长为2,点e是正方形的中心,点f、g分别是棱的中点.设点分别是点e、g在平面内的正投影.
1)求以e为顶点,以四边形在平面内的正投影为底面边界的棱锥的体积;
2)证明:直线;
3)求异面直线所成角的正弦值。
2024年的立体几何题:
文科18题(本小题满分14分)
如图4,是半径为的半圆,为直径,点为的中点,点和点为线段的三等分点,平面外一点满足平面,.
1) 证明:;
2) 求点到平面的距离.
理科18题(本小题满分14分)
如图5,弧是半径为的半圆,为直径,点为弧的中点,点和点为线段的三等分点,平面外一点满足,.
1)证明:;
2)已知点分别为线段上的点,使得求平面与平面所成二面角的正弦值。
七.何去何从?
广东高考今年的立体几何大题,无论是理科还是文科,由于其难度、科学性、命题技术等方面的原因,对数学卷的平均分产生了较大影响,大家感到无所适从,不知道来年如何备考。我认为,大家不必悲观,这应该只是一次意外。我相信各方人士一定会吸取教训,总结经验,使得高考回到其应有的正确导向上来——回归基础,回归中学,回归课改,以大多数学生为准,体现人文关怀。
抓基本概念的理解,抓基本原理的运用,抓数学问题解决仍然是中学数学教学不变的方向!
2024年的广东高考立体几何大题应回归年的考查方向!
立体几何高考大题
1 2009浙江文 如图,平面,分别。为的中点 i 证明 平面 ii 求与平面所成角的正弦值 2009四川文 如图,正方形abcd所在平面与平面四边形abef所在平面互相垂直,abe是等腰直角三角形,ab ae,fa fe,aef 45 求证 ef 平面bce 设线段cd ae的中点分别为p m,求...
高考立体几何大题
高考数学立体几何大题。1 2014 辽宁 如图15所示,abc和 bcd所在平面互相垂直,且ab bc bd 2,abc dbc 120 e,f分别为ac,dc的中点 1 求证 ef bc 2 求二面角ebfc的正弦值 2 2013辽宁 本小题满分12分 如图,ab是圆的直径,pa垂直圆所在的平面,...
2024年广东高考立体几何大题分析g
华南师范大学数学科学学院何小亚。一。原题快览。理科18.本小题满分13分 如图5,在锥体p abcd中,abcd是边长为1的菱形,且 dab 60 pa pd pb 2,e,f分别是bc,pc的中点 1 证明 ad 平面def 2 求二面角p ad b的余弦值 文科18 本小题满分13分 图5所示的...