网站首页
手机版

高考数学大题题型整理——立体几何(精华)

更新时间:作者:小小条

涵盖近年高考高频考点、解题模板及易错点,帮助考生高效突破压轴题:

一、平行与垂直证明(占比30%)

1. 线面平行

核心方法:

高考数学大题题型整理——立体几何(精华)

中位线法:构造三角形中位线平行四边形法:找对边平行关系面面平行性质:α∥β ⇒ a⊂α ⇒ a∥β
例题:

四棱锥P-ABCD中,M为PC中点,AB∥CD,AB=2CD。求证:PA∥平面MBD。
关键:取PB中点N,证四边形AMND为平行四边形。

2. 面面垂直

核心定理:线面垂直 ⇒ 面面垂直(a⊥β, a⊂α ⇒ α⊥β)
例题:

三棱柱ABC-A₁B₁C₁中,AA₁⊥平面ABC,∠BAC=90°。求证:平面A₁BC⊥平面BB₁C₁C。
关键:证BC⊥平面AA₁C₁C(需用线线垂直传递)。


二、空间角的计算(占比25%)

3. 异面直线夹角

步骤:

平移构造三角形用余弦定理:cos⁡θ=∣m⋅n∣∣m∣∣n∣cosθ=∣m∣∣n∣∣mn∣(向量法)
易错点:忽略角度范围(0°,90°]

4. 线面角

公式:sin⁡θ=∣n⋅d∣∣n∣∣d∣sinθ=∣n∣∣d∣∣nd∣(d为方向向量,n为法向量)
例题:

正方体ABCD-A₁B₁C₁D₁中,求BD₁与平面ABCD所成角的正弦值。
答案:6336(构造直角三角形计算)。

5. 二面角

两种方法:

几何法:作棱的垂线得平面角向量法:cos⁡θ=∣n1⋅n2∣∣n1∣∣n2∣cosθ=∣n1∣∣n2∣∣n1⋅n2∣(注意锐角/钝角判断)
关键:二面角需观察是锐角还是钝角!

三、空间距离的计算(占比15%)

6. 点到平面距离

万能公式:d=∣Ax0+By0+Cz0+D∣A2+B2+C2d=A2+B2+C2∣Ax0+By0+Cz0+D∣(平面方程)
向量法:d=∣AP→⋅n∣∣n∣d=∣n∣∣APn∣(A为平面上点)

7. 异面直线距离

步骤:

找公垂线段向量法:d=∣AB→⋅(m×n)∣∣m×n∣d=∣m×n∣∣AB⋅(m×n)∣(m,n为方向向量)

四、截面与轨迹问题(占比10%)

8. 截面问题

关键:找交线端点(用线面交点或面面交线)
例题:

正方体棱长为2,过A、C₁及棱BB₁中点作截面,求截面周长。
答案:25+2225+22(梯形截面)。

9. 动点轨迹

方法:

轨迹为线段:利用面面平行或线线平行轨迹为圆弧:利用定角定长
例:P在正方体面BCC₁B₁内运动,满足AP⊥BD₁,求P轨迹(答案:线段)。

五、翻折与展开问题(占比12%)

10. 平面图形翻折

解题模板:

标未变量(如∠ABC翻折后不变)找垂直关系(常用三垂线定理)解三角形求边长
易错:翻折后角度关系改变!

例题:

矩形ABCD中,AB=3, BC=4,沿对角线BD翻折成120°二面角。求翻折后AC距离。
答案:32177321(构造空间坐标系计算)。


六、球与多面体(占比8%)

11. 多面体外接球

四大模型速解:

模型

球心位置

公式

长方体模型

体对角线交点

2R=a2+b2+c22R=a2+b2+c2

正棱锥模型

底面外心垂线上

R=h2+r22hR=2hh2+r2

侧棱垂直底面

底面外心垂线 + 中垂面

解方程组求R

面面垂直模型

两平面外垂线交点

找等距点构造方程

例题:

三棱锥P-ABC中,PA⊥平面ABC,∠ABC=90°,AB=3, BC=4, PA=5。求外接球半径。
解析:补形为长方体 → 2R=32+42+52=522R=32+42+52=52 → R=522R=252。


⚠️七、高频易错点突破

陷阱类型

典型案例

避错策略

建系不满足垂直

底面非直角时强行建系

先证三线两两垂直

二面角判断错误

将钝角二面角当作锐角计算

观察法向量方向或实际模型

忽略存在性条件

动点问题未验证轨迹有效性

检查边界点是否满足条件

向量法忽略方向

线面角公式未取绝对值导致负值

所有角度公式取绝对值


八、解题技巧工具箱

补形法:将不规则体补成正方体/长方体等积法:VA−BCD=VC−ABDVABCD=VCABD 转化求高空间余弦定理:求二面角平面角(cos⁡θ=S1S2cosθ=S2S1)最小角定理:cos⁡θ=cos⁡θ1⋅cos⁡θ2cosθ=cosθ1⋅cosθ2(线面角与射影角关系)

经典例题实战(新高考真题变式):
如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为菱形,∠BAD=60°,PA⊥平面ABCD,PA=AB=2。
(1) 求证:BD⊥PC;
(2) 求二面角A-PC-D的余弦值。
解析:
(1) 连AC交BD于O,证BD⊥平面PAC(利用菱形对角线垂直)
(2) 向量法:以O为原点建系 → 求平面APC、DPC法向量 → cos⁡θ=∣n1⋅n2∣∣n1∣∣n2∣cosθ=∣n1∣∣n2∣∣n1⋅n2∣
答案:(1) 略;(2) −64−46(钝二面角)


命题趋势

动态问题增多:动点轨迹、翻折展开结构创新:非直棱柱(如五面体)、球截面最值综合化:与解析几何(如空间直角坐标系)、导数(最值问题)结合

冲刺建议:重点掌握 向量法通解步骤(建系→坐标→法向量→公式),强化 翻折问题 与 外接球四大模型 训练,确保大题满分!

版权声明:本文转载于今日头条,版权归作者所有,如果侵权,请联系本站编辑删除

为您推荐

高考数学“球模型”总丢分?吃透这4张图,立体几何不再是拦路虎

高中数学里的立体几何,尤其是外接球、内切球相关的题型,堪称不少学生的“噩梦”。每次看到那些绕来绕去的球体和几何体结合题,要么对着公式发呆,要么好不容易套了公式,结果算出

2025-12-26 06:32

回归教材,一题多解——以2024年新高考卷立体几何试题为例

高中立体几何的内容主要涵盖线线、线面、面面的位置关系,尤其是平行和垂直关系的判定与证明、空间角与距离的计算,还有几何体的表面积与体积的计算等。在高考中,对学生的数学思

2025-12-26 06:31

90后鲜肉拉眼皮动作惹争议!偶像被嘲没文化是活该吗

饿了吗?戳右边关注我们,每天给您送上最新出炉的娱乐硬核大餐!11月27日,随着《追光吧哥哥》宣传视频的接连放出,其中李汶翰的一个动作引发网友争议。 他把眼睛提拉起一条缝,网友指

2025-12-26 06:31

再夺魁!全国“最具挑战性”赛事中,上海大学拿下一等奖!

近日,第十一届全国大学生物理实验竞赛(创新)决赛举办。来自全国300多所高校的700多支优秀代表队伍从3000多支初赛队伍中脱颖而出,共计2000余名师生参加本次决赛。上海大学选派7

2025-12-26 06:30

镜观回响2025|中国经济:顶压前行 向新向优

岁末回望2025年的中国经济交出了一份不平凡的答卷充分挖掘经济潜能2025年我国坚持扩大内需这个战略基点大力提振消费 扩大有效投资不断开拓发展新空间持续释放发展潜能这是2

2025-12-26 06:30

【聚焦中高考季】中高考撞上“大姨妈” 教你轻松避开!

中高考季即将到来,很多女生开始担心高考遇上大姨妈。为了推迟月经,家长们突发奇想,使用“喝醋法”“服用生冷刺激食物法”……这些方法并没有理论依据,推迟月经失败事小,把胃肠道

2025-12-26 06:29