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立体几何---鳖臑 广东二师附中 数学科组 罗剑锋
2018年6月14日
2015年湖北高考数学之后,广大考生感言: 阳马、鳖臑,想说爱你不容易;
中学教师考后反思:阳马、鳖臑,不说爱你又没道理; 试题评价专家说:湖北高考数学试题注重数学本质,突出数学素养,彰显数学文化. 阳马、鳖臑是什么呢? 1 试题再现
《九章算术》中,将底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称之为阳马,将四个面都为直角三角形的四面体称之为鳖臑.如图1,在阳马ABCDP中,侧棱PD底面ABCD,且PDCD,过棱PC的中点E,作EFPB交PB于点F,连接,,,.DEDFBDBE
(I)证明:PB平面DEF.试判断四面体DBEF是否为鳖臑,若是,写出其每个面的直角(只需写出结论);若不是,说明
理由;
(II)若面DEF与面ABCD所成二面角的大小为π3,求DCBC的值.
阳马和鳖臑是我国古代对一些特殊锥体的称谓,取一长方体,按下图斜割一分为二,得两个一模一样的三棱柱,称为堑堵. 再沿堑堵的一顶点与相对的棱剖开,得四棱锥和三棱锥各一个.以矩形为底,另有一棱与底面垂直的四棱锥,称为阳马.余下的三棱锥是由四个直角三角形组成的四面体,称为鳖臑. 2 2 试题赏析
《普通高中课程标准实验教科书数学必修2》的“第一章 立体几何初步”的“第六节
垂点P为ABC所在直关系”的例题如图4所示,在
中,90B,平面外一点,PA平面ABC。问:四面体PABC中有几个直角三角形?(哪个角是直角?)
如图5,鳖臑几何体PABC中,PA平面ABC,ACCB,AMPB于M,ANPC于N.证明: PBMN. 3
典型例题
例1、2017年广州一测(10)变式
《九章算术》中,将底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称之为阳马;将四
个面都为直角三角形的三棱锥称之为鳖臑.若三棱锥PABC为鳖臑, PA⊥平面ABC, 4PAAC,2AB,
三棱锥PABC的四个顶点都在球O的球面上, 则球O的表 面积为( ) (A)8 (B)12 (C)20 (D)32 P A C