PAGE\*MERGEFORMAT1微专题:多面体的外接球高三数学组一、课程
标准
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1、运用直观感知、操作确认、推理论证、度量计算等认识和探索空间图形的性质,建立空间概念;2、利用实物、计算机软件等观察空间图形,认识柱、锥、台、球及简单组合体的结构特征,能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结构。二、学习目标与目标分解:通过常见模型的分析,掌握找外接球球心,计算半径的统一方法与基本套路。通过小题1回顾长方体的外接球,会用半径公式;通过画图,培养直观能力,理解长方体或正方体的外接球的球心就是体对角线的中点,为墙角模型铺垫。2、通过小题2直棱柱外接球的解法,掌握所有柱体的外接球——汉堡模型。3、通过小题3三棱锥外接球的解法回顾,需要立体转平面计算,进一步理解球心位置,。4、通过小题4得出找球心的常用方法:“垂径定理”画图,勾股定理计算。牢记三者之间的关系:。5、通过课前预习4个题的求解与画图,从想象与直观两个方面,进行分析比较,交流讨论,
总结
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出几何体外接球问题的关键核心是什么,通性通法是什么,难点又是什么。6、通过例题(仅线面垂直的墙角模型)、变式1(面面垂直的切瓜模型)、变式2(非直二面角的模型),让学生应用刚才总结的理论。可以采取补形法,也可以利用“垂径定理”找球心,难点是球心在垂线上,到底在何处,为何在中点,第2题为何在三分之一处。7、通过针对练习1,检查学生对例题的掌握程度,体现教学评一致性。8、通过针对练习2,检查学生对变式1的掌握程度,体现教学评一致性。9、通过针对练习3,检查学生对变式2的掌握程度,体现教学评一致性。三、教学重点:理解并能运用“垂径定理”计算外接球半径四、教学难点:画图、确定小圆、长度的理解。五、教学过程环节一课前预习(请画出每小题的空间图形)....1、(2010全国7)设长方体的长、宽、高分别为2a,a,a,其顶点都在一个球面上,则该球的
表
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面积为()A.3πa2B.6πa2C.12πa2D.24πa22、(2010全国10)设三棱柱的侧棱垂直于底面,所有的棱长都为a,顶点都在一个球面上,则该球的表面积为()A.πa2B.eq\f(7,3)πa2C.eq\f(11,3)πa2D.5πa23、(2018全国12改编)已知正四棱锥的各顶点都在同一球面上,底面正方形的边长为,若该正四棱锥的体积为2,则此球的体积为()A.B.C.D.4、(2020全国11)已知△ABC是面积为eq\s\do1(\f(9\r(,3),4))的等边三角形,且其顶点都在球O的表面上,若球O的表面积为16π,则球O到平面ABC的距离为()A。eq\r(,3)B.eq\s\do1(\f(3,2))C.1D.eq\s\do1(\f(\r(,3),2))【目标达成分析】此4题在前期复习中都见过,要求学生能很快想象模型,并能顺利求解。环节二方法梳理【目标达成分析】通过4个高考
真题
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题的求解,学生间相互交流讨论,要能总结出通性通法,特殊模型的特殊方法。整合空间想象、几何直观、空间概念,实现培养直观想象素养。环节三知识运用PABCD【例题】四棱锥的底面是边长为6的正方形,底面,,则该四棱锥的外接球半径为.【目标达成分析】快速识别模型,快速运用补形法。追问球心在哪?为何在中点?关注大圆的直角。关注小圆的垂线,为变式铺垫。强调勾股三角形。PABCD【变式1】四棱锥的底面是边长为6的正方形,平面底面,,则该四棱锥的外接球半径为.【目标达成分析】此题有难度,学生会错误认为在中点,会错误连接勾股三角形。多让学生交流发言,可以借住动画,让学生理解,其实需要两个小圆。也可以补形。PABCD【变式2】四棱锥的底面是边长为6的正方形,平面与平面所成的角为,,则该四棱锥的外接球半径为.(11月4日周练16题)【目标达成分析】对变式1的深层次理解。会将立体几何问题平面化研究,解析法求解。环节四针对练习【练习1】在三棱锥中,,,面,,则该三棱锥外接球的半径为.【目标达成分析】深刻理解小圆(外接圆),三角形运动也不影响。【练习2】三棱锥的四个顶点均在球的球面上,和所在平面相互垂直,,,,则球的半径为.【目标达成分析】会利用直角三角形的外心,快速确定小圆圆心。【练习3】在三棱锥A﹣BCD中,△ABD与△CBD均为边长为2的等边三角形,且二面角的平面角为120°,则该三棱锥的外接球的半径为.【目标达成分析】会作图,会将立体几何问题平面化处理。环节五拓展练习1、(2018全国12)设A,B,C,D是同一个半径为4的球的球面上四点,ΔABC为等边三角形且其面积为9eq\r(,3),则三棱锥D-ABC体积的最大值为()A.12eq\r(,3)B.18eq\r(,3)C.24eq\r(,3)D.54eq\r(,3)2、(2020全国10)已知A,B,C为球O的球面上的三个点,⊙O1为ΔABC的外接圆,若⊙O1的面积为4π,AB=BC=AC=OO1,则球O的表面积为()A.64πB.48πC.36πD.32π3、(2013全国15)已知H是球O的直径AB上一点,AH:HB=1:2,AB⊥平面α,H为垂足,α截球O所得截面的面积为π,则球O的表面积为4、(2017年全国16)已知三棱锥S﹣ABC的所有顶点都在球O的球面上,SC是球O的直径.若平面SCA⊥平面SCB,SA=AC,SB=BC,三棱锥S﹣ABC的体积为9,则球O的表面积为 .5、(2012全国11)已知三棱锥S-ABC的所有顶点都在球O的球面上,△ABC是边长为1的正三角形,SC为球O的直径,且SC=2,则此棱锥的体积为()A.eq\f(\r(2),6)B.eq\f(\r(3),6)C.eq\f(\r(2),3)D.eq\f(\r(2),2)6、在三棱锥一中,,、、两两垂直,则三棱锥的外接球的表面积为()A.B.C.D.7、三棱锥的底面是等腰三角形,,侧面是等边三角形且与底面垂直,,则该三棱锥的外接球表面积为()A.B.C.D.8、四面体中,,平面,,,,则该四面体外接球的表面积为()A.B.C.D.9、已知三棱锥的所有顶点都在球的球面上,是球的直径.若平面平面,,,三棱锥的体积为,则球的体积为()A.B.C.D.10、(2020山东16)已知直四棱柱ABCD-A1B1C1D1的棱长均为2,∠BAD=60°.以D1为球心,eq\r(5)为半径的球面与侧面BCC1B1的交线长为________.