说明:2017年,文科数学与理科数学的全国卷A立体几何大题使用了完全相同的模型,第1问相同,但第2问不同。所以我们放在一起讨论。
2017年文科数学全国卷A题18
如图,在四棱锥 中,
,且
(1)证明∶平面 平面
;
(2)若 ,且四棱锥
的体积为
,求该四棱锥的侧面积.
2017年文科卷A和理科卷A使用同一个模型
2017年理科数学全国卷A题18
如图,在四棱锥 中,
,且
(1)证明∶平面 平面
;
(2)若 ,求二面角
的余弦值.
【解答第1问】
因为 , 且
,
所以 , 而
, 所以
平面
.
又因为 平面
, 所以 平面
平面
.
模型展开图
【解答文数第2问】
因为 平面
.
,所以
平面
.
所以 .
因为 ,
所以
而且,这是三个全等的等腰直角三角形.
所以 .
是等边三角形,
是矩形。
四棱锥 的平面展开图如下图所示。
所以
该四棱锥的侧面积
注意三角形MAC
【解答理数第2问】
作 中点
,并连接
.
因为 ,
所以
所以, 是等腰直角三角形;
是等边三角形。
所以, .
是平面角。
令 , 则
根据余弦定理,
二面角 的余弦值为
.
【提炼与提高】
2017年全国卷A的这两个题难度较低,适合备考初期练手。
注意仔细读题。文数卷题目要求的是侧面积,不是表面积;矩形 的面积不包括在内。不注意这点可能被扣分。
理数卷第2问求二面角的余弦,是很常规的考法。假如与2016年全国卷A的立体几何大题相比,2017年的这个题难度实在是太低了。
求二面角的大小有三条基本的思路:
1)求平面角;
2)根据面积比求二面角的余弦;
3)向量法;
本题用第一种思路,结合余弦定理,即可解决。
总结一下本题中涉及的考点:
『二面角与平面角』
『三线合一』
『余弦定理』
【相似考题】