新高考中的创新试题赏析

一、以空间图形为背景的轨迹问题在2004年的高考试题中有一类热点问题———以空间图形为背景的轨迹问题,这类问题情景新颖脱俗,构思巧妙,充分体现了“以能力立意命题”、“多考一点怎样想,少考一点怎样算”的命题原则.图1例1 　(2004·北京)如图 1,在正方体中 ABCD A1B1C1D1, P 是侧面 BB1C1C内一动点,若P到直线BC与直线C1D1 的距离相等,则动点 P的轨迹所在的曲线是(　　).A.直线　　B.圆　　C. 双曲线　　D.抛物线解析 　显然,点 P 直线C1D1 的距离就是点P到点C1 的距离,由此,易知点 P到C1 的距离等于P到BC 的距离,由抛…     

抛物线的定义在高考解题中的应用

<正>一、运用抛物线的定义求轨迹方程例1如图1,在正方体ABCD-A_1B_1C_1D_1中,P是侧面BB_1C_1C内一动点,若P到直线BC与直线C_1D_1的距离相等,则动点P的轨迹所在的曲线是()。A.直线B.抛物线C.双曲线D.圆解析:由直线C_1D_1⊥平面BB_1C_1C,知C_1D_1⊥PC_1,分析出|PC_1|就是点P到直线C_1D_1的距离,故点P到直线BC的距离等于它到点C_1的距离,符合抛物线定义,所以点     

以空间图形为背景的平面上的点的轨迹问题

以空间图形为背景的平面上的点的轨迹问题近年已在高考卷上频频出现.这类题以空间直线与平面的位置关系为依托,研究平面解析几何的点的轨迹.解答这类题的关键是要能化空间问题为平面问题.具体可从以下两个方面考虑(客观题也可采用其他特殊方法解决).一、化空间问题为平面问题,利用曲线的定义推证轨迹例1(2004年北京)如图1,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P是侧面BB1C1C内一动点,若P到直线BC与直线C1D1的距离相等,则动点P的轨迹所在的曲线是()     

聚焦“正方体”中的轨迹

对学生的空间想像能力的考查,新考纲提出了更高要求“能够想象几何图形的运动和变化情况”,因此空间图形中求动点轨迹的一类题型便应运而生.由于正方体是空间图形中较简单但又十分重要的几何体,以正方体为背景的轨迹问题更受命题者的青睐.这类问题考查的知识并不是很难,但提法非常新颖,而且需要空间和平面知识的结合,所以学生很不适应.笔者在此特举几例,意在抛砖引玉.1轨迹是线段例1(2005年扬州)如图1,正方体ABCD-A1B1C1D1中,P在侧面BCC1B1及其边界上运动,且总保持AP⊥BD1,则动点P的轨迹是.图1图2解法1因为D1D⊥平面ABCD,AC⊥BD…     

2004年全国高考数学(理)20题别解

原题　如图 1 ,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是菱形 ,侧面PAD与底面ABCD所成的二面角为 1 2 0°.(Ⅰ )求点P到平面ABCD的距离 ;(Ⅱ )求面APB与面CPB所成的二面角的大小 .解　 (Ⅰ )取AD的中点E ,连结BE、PE .因为△PAD是正三角形 ,所以PE⊥AD ,又PB⊥AD ,所以AD⊥平面PBE ,所以BE⊥AD ,∠PEB是二面角P-AD-B的平面角 ,∠PEB=1 2 0再由AD ⊥平面PBE知面PBE ⊥面ABCD于BE .过P作PO ⊥BE交BE的延长线于O ,则PO ⊥平面ABCD ,PO的长度 ,为P到平面ABCD的距离 .在…     

立体几何中的轨迹问题(高二、高三)

1.轨迹为直线例1若三棱锥A-BCD的侧面内一动点P到底面BCD的距离与到棱AB的距离相等,则动点P的轨迹与△ABC组成图形可能是()解如图1,作PO⊥平面BCD于点O,PH⊥AB于H,则PH=PO.在平面BCD中,作OG⊥     

一道立体几何高考题两种解法之比较

2004年高考(江苏卷)第四大题:在棱长为4的正方体ABCD—A1B1C1D1中,O是正方形A1B1C1D1的中心,点P在棱CC1上,且CC1=4CP(图1).(1)求直线AP与平面BCC1B1所成角的大小;(2)设点O在平面D1AP上射影为H,求证D1H⊥AP;(3)求点P到平面ABD1的距离.解(1)连结BP,∵AB⊥平面BC1,∴∠APB为直线AP与平面BCC1B1所成角的大小.在RtABP中,AB=4,BP=12+42=17,∴tan∠APB=ABBP=417=41717.故直线AP与平面BCC1B1所成角为arctan41717.(2)∵点O在平面D1AP的射影为H,∴OH⊥AP,∵PC⊥平面AC,AC为AP在平面AC上射影,AC⊥BD.∴BD⊥AP…     

数学奥林匹克高中训练题（114）

第一试一、选择题(每小题6分,共36分)1.设P为△ABC所在平面内一动点.则使得PA.PB PB.PC PC.PA取得最小值的点P是△ABC的().(A)外心(B)内心(C)重心(D)垂心2.如图1,在矩形ABCD中,AB=1,BC图1=m,O为矩形的中心,PO⊥平面ABCD,PO=n,且在边BC上存在唯一的点E,使得PE⊥DE.若平面PDE与平     

中垂线与中垂面及其应用

定义1在平面内,到线段两端距离相等的点的轨迹是一条直线,我们把它叫做这条线段的垂直平分线,即中垂线.定义2在空间中,到线段两端距离相等的点的轨迹是一个平面,我们把它叫做这条线段的垂直平分面,即中垂面.下面我们来看看它们的一些应用.一、求平面个数例1到三棱锥的四个顶点距离相等的平面有几分个?析:以平面两侧点的个数来分类.如图1,设AA1⊥面BCD于点A1,线段AA1的中垂面为α,则α上各点到A、B、C、D四点距离相等.如图2,设EF是异面直线AB、CD的公垂线段,线段EF的中垂面为β,EF⊥AB、EF⊥CD、EF⊥β,所以平面β到A、B、C、D…     

巧用正方形对角线所在的直线是其对称轴解题

我们都知道正方形是轴对称图形,它的对称轴有两条,本文只研究其中的一条——对角线所在的直线,解题时如果能考虑到这一点,往往能达到事半功倍之奇效.例1如图1,点P是正方形ABCD的对角线BD上的一点,PE⊥BC于点E,PF⊥CD于点F,连接PA、EF.求证:PA=EF.简析BD是对称轴,点P在对称轴上,点A、C是对称点,根据轴对称的性质得PA=PC,连接PC,因为PE⊥BC,PF⊥CD,∠BCD=90°,所以四边形PECF是矩形,所     

由正方体引出的轨迹

例1 如图1,在正方体AC1中,P是侧面BCC1B1内一动点,若P到直线彤的距离是它到直线GD1的距离的一半,则动点P的轨迹是（ ） （A）直线．（B）圆．（C）双曲线．（D）抛物线．     

构建空间模型，妙解几何试题

1．构造球模型 例1如图1,定点A和B都在平面a内,定点P a,PB⊥a,C是a内异于A和B的动点,且PC⊥AC,那么动点C在平面a内的轨迹是（ ）     

通过一题多解体会点到平面距离的求法

<正>在高考中计算点到平面的距离,是高频考点之一,题目灵活性、综合性较强,常常给学生造成困难,本文通过一题目多解介绍点到平面的距离的求法,供参考.问题:(2015年广东卷文第18题)如图1,△PDC所在的平面与长方形ABCD所在的平面垂直,PD=PC=4,AB=6,BC=3,求点C到平面PAD的距离.一、辅助截面法分析:取DC中点M,连接PM,由PD=PC,得PM⊥DC,又平面PDC⊥面ABCD,易知PM⊥面ABCD,所以PM⊥AD,而AD⊥     

例说空间中动点的轨迹问题

2008年高考数学北京卷理科第8题是一道典型的空间动点的轨迹问题： 如图1，动点P在正方体ABCD-A1B1C1D1的对角线BD1上．过点P作垂直于平面BB1D1D的直线，与正方体表面相交于M、N．     

一道直角四面体命题的变式与引申

命题设四面体ABCD的棱AB、AC、AD两两互相垂直,顶点B、C、D到对面的距离依次为a、b、c,P为面BCD上任意一点,PE⊥平面ACD于E,PE⊥平面ABD于F,PG⊥平面ABC于G,令PE=x,PF=y,PG=z,则x/a+y/b+z/c=1.     

关于2004年高考数学浙江卷立体几何题的问答

问:今年浙江省高考试题立体几何占分是否合理?难度如何?答:今年立体几何(理科)有小题两道占9分,大题一道占12分,共计21分,与教学所占课时比例吻合,难度适中,请看下面试题与答案:(10)如图1,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,已知AB=1,D在棱BB1上,且BD=1,若AD与平面AA1C1C所成的角为α,则α=A.π3B.π4C.arcsin104D.arcsin64(16)已知平面α和平面β交于直线l,P是空间一点,PA⊥α,垂足为A,PB⊥β,垂足为B,且PA=1,PB=2,若点A在β内的射影与点B在α内的射影重合,则点P到l的距离为.(19)如图2,已知正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直…     

对正方形一个性质的拓展探究

<正>1正方形的一个性质如图1,正方形ABCD的边长为1,直线l经过B、D,连接AC,则AC⊥l.由正方形的性质及勾股定理可知,AC=槡2.由此可知,点A、B、C、D到直线l的距离之和等于槡2.性质1正方形ABCD的边长为1,它的一条对角线在直线l上,点A、B、C、D到直线l的距离分别为AA'、BB'、CC'、DD',设d=AA'+BB'+CC'+DD',则     

寻找解题切入点八法

解答数学题需要选择一个容易攻克的突破口,并以此作为解题的切入点,由点及面,逐步解决所有问题.这需要在分析题目的已知条件和所求问题特征的基础上,正确寻找已知条件与所求问题特征之间的隐含关系式作为解题的一个切入点,成为成功解题的关键.数学题目的条件与所要求的问题之间必然存在某种联系,对已知条件及所求问题的特征进行全面分析,多角度思考,瞻前顾后,从中管窥到它们之间的隐含关系,并以此为切入点寻找已知与未知之间的内在联系,获得解题思路和方法.1.紧扣定义寻找解题切入点理解定义、掌握定义、活用定义是解题的一把金钥匙,也是【寻例找1】解题切入点的一条重要途径.如右图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P是侧面BC1内一动点,若P到直线BC与直线C1D1的距离相等,则动点P的轨迹所在的曲线是()A.直线B.圆C.双曲线D.抛物线解析∵P到C1D1的距离即为P到C1的距离,∴在面BC1内,P到定点C1的距离与P到定直线BC的距离相等.由圆锥曲线的定义知动点P的轨迹为抛物线,故选D.点评本题以立体几何知识为载体,考查了圆锥曲线的概念等基础知识,将抛物线的动态定义寓于正方体之中,体现了知识间的内在联系和整合应用.【例2】已知正...     

展图——平面化的重要手段

处理立体几何问题的一个基本方法是“平面化”,所谓“平面化”,就是将立体几何中的量化归到某一平面内,从而求得问题的解决.展图,是平面化的重要手段之一.图1图2例1如图1,正方体ABCD A1B1C1D1的棱长为1,P是侧面对角线BC1上一动点,Q是底面ABCD上一动点,则D1P+PQ的最小值等于.如图2,由题意可知,D1P+PQ取最小值时,点Q一定是P在底面上的射影,由于D1P与PQ分别在两个平面内,所以把△BC1C沿BC1翻转90°,使△BC1C与对角面ABC1D1在同一平面内.因为PQ⊥BC,所以当D1,P,Q三点共线且与BC垂直时,D1P+PQ最小,即为D1Q1=1+22.例2求证:…     

2014年高考数学安徽卷(理)第20题的解析与思考

<正>1试题回顾2014年高考数学安徽卷理科第20题如下:图1如图1,四棱柱ABCDA1B1C1D1中,A1A⊥底面ABCD,四边形ABCD为梯形,AD∥BC,且AD=2BC,过A1、C、D三点的平面记为α,BB1与α的交点为Q.(Ⅰ)证明:Q为BB1的中点;(Ⅱ)求此四棱柱被平面α所分成上下两部分的体积之比;(Ⅲ)若A1A=4,CD=2,梯形ABCD的面积为6,求平面α与底面ABCD所成二面角大小.2试题评析试题以学生熟悉的棱柱为载体,主要考查直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系,相交平面所成二面角以及空间几何体的体积计算等知识.同时考查了学生的空间想象能力和推