高考解析



  对于图象的展开与折叠问题,最终还是体现在点、线、面的各种位置关系上,充分体现了对考生的空间想象能力的考查要求.

例1、(高考浙江试题)设M、N是直角梯形ABCD两腰的中点,DE⊥AB于E(如图).现将△ADE沿DE折起,使二面角A-DE-B为45°,此时点A在平面BCDE内的射影恰为点B,则M、N的连线与AE所成角的大小等于_________.

解:

  如下图,在平面AED内作MQ∥AE交ED于Q,则MQ⊥ED,且Q为ED的中点,连结QN,则NQ⊥ED且QN∥EB,QN=EB,∠MQN为二面角A-DE-B的平面角,

  ∴∠MQN=45°.

  ∵AB⊥平面BCDE,又∠AEB=∠MQN=45°,MQ=AE=EB,

  在平面MQN内作MP⊥BQ,得QP=MP=EB,故PB=QP=EB,

  故QMN是以∠QMN为直角的等腰三角形,即MN⊥QM,也即MN与AE所成角大小等于90°

例2、(全国高考试题)

  (1)给出两块面积相同的正三角形纸片(如图①、②),要求用其中一块剪拼成一个正三棱锥的模型,另一块剪拼成一个正三棱柱模型,使它们的全面积与原三角形的面积相等,请设计一种剪拼方法,分别用虚线标示在图①、②中,并作简要说明;

  (2)试比较你剪拼的正三棱锥与正三棱柱的体积大小;

  (3)如果给出的是一块任意三角形的纸片(如图③),要求剪拼成一个直三棱柱模型,使它的全面积与给出的三角形的面积相等,请设计一种剪拼方法,用虚线标示在图③中,并作简要说明.

分析:

  本小题主要考查空间想象能力,动手能力和灵活运用所学知识解决现实问题的能力,从正棱锥、正棱柱的定义出发.

解答:

  (1)如图④,沿正三角形中点线连线折起,可拼得一个正三棱锥.如图⑤,正三角形三个角上剪出三个相同的四边形,其较长的一组邻边边长为三角形边长的,有一组对角为直角,余下部分按虚线折起,可成为一个缺上底的正三棱柱,而剪出的三个相同的四边形恰好拼成这个正三棱柱的上底.

  (2)依上面剪拼方法,有

  设给出的正三角形纸片的边长为2,那么正三棱锥与正三棱柱的底面都是边长为1的正三角形,其面积为,现计算它们的高.

  

  (3)如图⑥所示,分别连结三角形的内心与各顶点,得到三条线段,再以这三条线段的中点为顶点作三角形,以新作的三角形为直三棱柱的底面,过新三角形的三个顶点向原三角形三边作垂线,沿六条垂线剪下三个四边形,可以拼成直三棱柱的上底,余下部分按虚线部分折起,成为一个缺上底的直三棱柱,即可得直三棱柱模型.

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