摘要:高二和高三同学,可挑战一下,先别看答案。程度好的高一同学也可偷看一下。
本文推出两道立体几何最值例题,均选自武汉。
例1为选择题,选D,基本属于送分,注意熟悉命题方向。
例2为填空小压轴,略难,注意熟悉命题题型。
高二和高三同学,可挑战一下,先别看答案。程度好的高一同学也可偷看一下。
例1:如图,正四棱锥P-ABCD的侧棱长为,当该四棱锥体积最大时,它的高h为( D )。
A.1 B. C.2 D.3
锥体的体积公式统一为V=Sh。
正四棱锥,底面为正方形。
其底面积S和高h,正巧通过已知的侧棱长为联系起来。
平时做题,不要考虑过多,不要过于紧张,想到啥就写啥、有了思路就尽快行动。
如下图,容易看出,底面正方形对角线的一半、任一条侧棱、高,三者构成直角三角形。
不妨在Rt△POC中说事。先搞定底面面积S。
由27-3h2>0得h∈(-3,3)。结合大前提h∈(0,),知当h∈(0,3)时f'(h)>0,f(h)单调递增。故,当h=3时该四棱锥体积V有最大值Vmax=2/3×(27×3-33)=36。
例1没难度。考场上注意细心、注意保持思维活跃。
例2:如图,四棱锥P-ABCD中,AB=AD=,CB=CD=5,∠BAD=90°,PB=4,PC=3,△PBC内部有一动点Q,若四棱锥Q-ABCD与三棱锥Q-PAD体积相等,求PQ的最小值。
解决立体几何题,通常用到作图、脑像、建系等方法。
还要注意与函数结合,特别遇到最值问题。
例2就侧重利用转化法、函数法。
如下图,容易求得四棱锥P-ABCD的底面积为S四边形ABCD=15。延长PQ交BC于点M,求面积,通常用到解三角形。
先求△ABM的面积:设BM=m,m∈(0,5),则CM=5-m,
设∠DBC=β,则sinβ=,cosβ=,
故sin∠ABM=sin(45°+β)=sin45°×cosβ+cos45°×sinβ=,
则S△ABM=×AB×BM×sin∠ABM=。以上求面积,高一知识,在本题是基本。建议平时学习步步为营推进、打牢基础。
有同学问:你为啥一根筋求S△ADM的面积?这要看体积转化。
VQ-PAD与VM-PAD有关系,而VM-PAD=VP-ADM,故而需要求S△ADM的面积。不妨设PM为整体“1”,设PQ为t,t∈(0,1),则有PQ=t×PM,
题干说VQ-ABCD=VQ-PADQ-ABCD=(1-t)VP-ABCD,=tVM-PAD=tVP-ADM,以上两条不难得到吧?
他让解PQ,咱先求PM。
在△PBM中,由余弦定理PM2=422-+16,求PQ的最小值,又是与函数结合、需要求导。
,不妨设f(m)=,则,m∈(0,5),您在演算纸上注意细心计算。
当f'(m)<0时,f(m)单调递减;当f'(m)>0时,f(m)单调递增。
由f'(m)=0得432m-1440=0,m=,
故当m∈(0,)时f(m)单调递减;当m∈(,5)时f(m)单调递增。
)min=,将m=代入,f(m)min=,则由PQ2=302×f(m)知|PQ|=30×=30×=。
您看,这道填空小压轴,容易得分吗?
故而请注意①锻炼计算细心、一遍算对;②锻炼善于转化;③熟练解三角形、求导分析。
也不能仅仅凭这样的两道武汉小题就断定高考必这样考。
但学会、掌握这类题,高考也不吃亏。
作者简介
中共党员,高中教务主任,常年兼任高中数学、物理、化学等科目。中考数学命题组成员。
专注教育领域,持续发布小升初、中考、高考压轴大题的多角度原创详细权威解析,力求篇篇经典。不卖课、不带货、不卖资料,干干净净免费传播知识。
发文涉及科目主要有小升初以及中高考数学、物理,偶尔也有英语、化学、作文。
整个到了高中,俺依然是您的良师益友。
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来源:悦悦课堂