高中数学(文科)立体几何知识点总结
高中立体几何知识点总结(通用5篇)
高中立体几何知识点总结(通用5篇)高中立体几何知识点总结(通用5篇)总结是事后对某一阶段的学习、工作或其完成情况加以回顾和分析的一种书面材料,它能够给人努力工作的动力,为此要我们写一份总结。
你想知道总结怎么写吗?下面是小编为大家整理的高中立体几何知识点总结,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
高中立体几何知识点总结篇11、柱、锥、台、球的结构特征(1)棱柱:定义:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的几何体。
分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱柱、四棱柱、五棱柱等。
表示:用各顶点字母,如五棱柱或用对角线的端点字母,如五棱柱几何特征:两底面是对应边平行的全等多边形;侧面、对角面都是平行四边形;侧棱平行且相等;平行于底面的截面是与底面全等的多边形。
(2)棱锥定义:有一个面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱锥、四棱锥、五棱锥等表示:用各顶点字母,如五棱锥几何特征:侧面、对角面都是三角形;平行于底面的截面与底面相似,其相似比等于顶点到截面距离与高的比的平方。
(3)棱台:定义:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,截面和底面之间的部分分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱态、四棱台、表示:用各顶点字母,如五棱台几何特征:①上下底面是相似的平行多边形②侧面是梯形③侧棱交于原棱锥的顶点(4)圆柱:定义:以矩形的一边所在的直线为轴旋转,其余三边旋转所成的曲面所围成的几何体几何特征:①底面是全等的圆;②母线与轴平行;③轴与底面圆的半径垂直;④侧面展开图是一个矩形。
(5)圆锥:定义:以直角三角形的一条直角边为旋转轴,旋转一周所成的曲面所围成的几何体几何特征:①底面是一个圆;②母线交于圆锥的顶点;③侧面展开图是一个扇形。
(6)圆台:定义:用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥,截面和底面之间的部分几何特征:①上下底面是两个圆;②侧面母线交于原圆锥的顶点;③侧面展开图是一个弓形。
高中数学立体几何知识点归纳总结
高中数学立体几何知识点归纳总结一、立体几何知识点归纳 第一章 空间几何体(一)空间几何体的结构特征(1)多面体——由若干个平面多边形围成的几何体.围成多面体的各个多边形叫叫做多面体的面,相邻两个面的公共边叫做多面体的棱,棱与棱的公共点叫做顶点。
旋转体——把一个平面图形绕它所在平面内的一条定直线旋转形成的封闭几何体。
其中,这条定直线称为旋转体的轴。
(2)柱,锥,台,球的结构特征 1.棱柱1.1棱柱——有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的几何体叫做棱柱。
1.2相关棱柱几何体系列(棱柱、斜棱柱、直棱柱、正棱柱)的关系:①⎧⎪⎧−−−−−→⎨⎪−−−−−→⎨⎪⎪⎩底面是正多形棱垂直于底面斜棱柱棱柱正棱柱直棱柱其他棱柱 底面为矩形侧棱与底面边长相等1.3①侧棱都相等,侧面是平行四边形;②两个底面与平行于底面的截面是全等的多边形; ③过不相邻的两条侧棱的截面是平行四边形;④直棱柱的侧棱长与高相等,侧面与对角面是矩形。
1.4长方体的性质:①长方体一条对角线长的平方等于一个顶点上三条棱的平方和;【如图】222211AC AB AD AA =++②(了解)长方体的一条对角线1AC 与过顶点A 的三条棱所成的角分别是αβγ,,,那么222cos cos cos 1αβγ++=,222sin sin sin 2αβγ++=;③(了解)长方体的一条对角线1AC 与过顶点A 的相邻三个面所成的角分别是αβγ,,,则222cos cos cos 2αβγ++=,222sin sin sin 1αβγ++=.1.5侧面展开图:正n 棱柱的侧面展开图是由n 个全等矩形组成的以底面周长和侧棱长为邻边的矩形.1.6面积、体积公式:2S c hS c h S S h=⋅=⋅+=⋅直棱柱侧直棱柱全底棱柱底,V (其中c 为底面周长,h为棱柱的高) 2.圆柱2.1圆柱——以矩形的一边所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体叫圆柱. 2.2圆柱的性质:上、下底及平行于底面的截面都是等圆;过轴的截面(轴截面)是全等的矩形. 2.3侧面展开图:圆柱的侧面展开图是以底面周长和母线长为邻边的矩形. 2.4面积、体积公式:S 圆柱侧=2rh π;S 圆柱全=222rh r ππ+,V 圆柱=S 底h=2r h π(其中r 为底面半径,h 为圆柱高) 3.棱锥3.1棱锥——有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体叫做棱锥。
高中数学 立体几何知识点总结
立体几何一、空间位置关系的证明(一)平行关系的证明1.线面平行的判定定理和性质定理2.面面平行的判定定理和性质定理3.重要结论(1)垂直于同一条直线的两个平面平行,即若a⊥α,a⊥β,则α∥β;(2)垂直于同一个平面的两条直线平行,即若a⊥α,b⊥α,则a∥b;(3)平行于同一个平面的两个平面平行,即若α∥β,β∥γ,则α∥γ.(4)几何体中线面平行的证明常利用平行四边形的定义、性质或三角形中位线(二)垂直关系的证明1.直线与平面垂直(1)定义::如果直线l与平面α内的任意一条直线都垂直,则直线l与平面α垂直.(2)判定定理与性质定理2.直线和平面所成的角(1)定义:平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角,叫做这条直线和这个平面所成的角.若一条直线垂直于平面,它们所成的角是直角,若一条直线和平面平行,或在平面内,它们所成的角是0°的角. (2)范围:[0,π2]. 3.平面与平面垂直 (1)二面角的有关概念①二面角:从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角;②二面角的平面角:在二面角的棱上任取一点,以该点为垂足,在两个半平面内分别作垂直于棱的两条射线,这两条射线所构成的角叫做二面角的平面角. (2)平面和平面垂直的定义两个平面相交,如果它们所成的二面角是直二面角,就说这两个平面互相垂直.(3)平面与平面垂直的判定定理与性质定理4.重要结论(1)若两平行线中的一条垂直于一个平面,则另一条也垂直于这个平面. (2)若一条直线垂直于一个平面,则它垂直于这个平面内的任何一条直线(证明线线垂直的一个重要方法).(3)垂直于同一条直线的两个平面平行.(4)一条直线垂直于两平行平面中的一个,则这一条直线与另一个平面也垂直. (5)在几何体中垂直关系的证明中要重视勾股定理及平面几何知识的应用,如:菱形的对角线互相垂直,等腰三角形底边上的中线垂直于底边等。
二、立体几何中的向量方法 (一)证明平行与垂直1.直线的方向向量与平面的法向量的确定(1)直线的方向向量:在直线上任取一非零向量作为它的方向向量.(2)平面的法向量可利用方程组求出:设a ,b 是平面α内两不共线向量,n 为平面α的法向量,则求法向量的方程组为⎩⎪⎨⎪⎧n ·a =0,n ·b =0.2.用向量证明空间中的平行关系(1)设直线l 1和l 2的方向向量分别为v 1和v 2,则l 1∥l 2(或l 1与l 2重合)⇔v 1∥v 2. (2)设直线l 的方向向量为v ,与平面α共面的两个不共线向量v 1和v 2,则l ∥α或l ⊂α⇔存在两个实数x ,y ,使v =x v 1+y v 2.(3)设直线l 的方向向量为v ,平面α的法向量为u ,则l ∥α或l ⊂α⇔v ⊥u . (4)设平面α和β的法向量分别为u 1,u 2,则α∥β⇔u 1∥u 2. 3.用向量证明空间中的垂直关系(1)设直线l 1和l 2的方向向量分别为v 1和v 2,则l 1⊥l 2⇔v 1⊥v 2⇔v 1·v 2=0. (2)设直线l 的方向向量为v ,平面α的法向量为u ,则l ⊥α⇔v ∥u . (3)设平面α和β的法向量分别为u 1和u 2,则α⊥β⇔u 1⊥u 2⇔u 1·u 2=0. (二)求空间角1.两条异面直线所成角的求法设a ,b 分别是两异面直线l 1,l 2的方向向量,则2.直线与平面所成角的求法设直线l 的方向向量为a ,平面α的法向量为n ,直线l 与平面α所成的角为θ,a 与n 的夹角为β,则sin θ=|cos β|=|a ·n ||a ||n |.3.求二面角的大小(1)如图①,AB ,CD 分别是二面角α-l -β的两个面内与棱l 垂直的直线,则二面角的大小θ=〈AB→,CD →〉.(2)如图②③,n 1,n 2分别是二面角α-l -β的两个半平面α,β的法向量,则二面角的大小θ满足|cos θ|=|cos 〈n 1,n 2〉|,二面角的平面角大小是向量n 1与n 2的夹角(或其补角).。
立体几何知识点总结
立体几何知识点总结立体几何知识点总结「篇一」(1)棱柱:定义:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的几何体。
分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱柱、四棱柱、五棱柱等。
表示:用各顶点字母,如五棱柱或用对角线的端点字母,如五棱柱几何特征:两底面是对应边平行的全等多边形;侧面、对角面都是平行四边形;侧棱平行且相等;平行于底面的截面是与底面全等的多边形。
(2)棱锥定义:有一个面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱锥、四棱锥、五棱锥等表示:用各顶点字母,如五棱锥几何特征:侧面、对角面都是三角形;平行于底面的截面与底面相似,其相似比等于顶点到截面距离与高的比的平方。
(3)棱台:定义:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,截面和底面之间的部分分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱态、四棱台、五棱台等表示:用各顶点字母,如五棱台几何特征:①上下底面是相似的平行多边形②侧面是梯形③侧棱交于原棱锥的顶点(4)圆柱:定义:以矩形的一边所在的直线为轴旋转,其余三边旋转所成的曲面所围成的几何体几何特征:①底面是全等的.圆;②母线与轴平行;③轴与底面圆的半径垂直;④侧面展开图是一个矩形。
(5)圆锥:定义:以直角三角形的一条直角边为旋转轴,旋转一周所成的曲面所围成的几何体几何特征:①底面是一个圆;②母线交于圆锥的顶点;③侧面展开图是一个扇形。
(6)圆台:定义:用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥,截面和底面之间的部分几何特征:①上下底面是两个圆;②侧面母线交于原圆锥的顶点;③侧面展开图是一个弓形。
(7)球体:定义:以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的几何体几何特征:①球的截面是圆;②球面上任意一点到球心的距离等于半径。
立体几何知识点总结「篇二」1、柱、锥、台、球的结构特征(1)棱柱:定义:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的几何体。
高中数学立体几何知识点总结(全)
高中数学立体几何知识点总结(全)垂直直线:两条直线的夹角为90度。
XXX.三.点与平面的位置关系点在平面上:点在平面内部;点在平面外:点在平面的一侧;点在平面上方或下方:需要指定一个方向向量,点在平面的哪一侧就取决于该方向向量与平面法向量的夹角。
四.直线与平面的位置关系直线在平面上:直线的每一点都在平面上;直线在平面内部:直线与平面没有交点;直线与平面相交:直线与平面有且只有一个交点;直线平行于平面:直线与平面没有交点,且方向向量与平面法向量垂直。
改写后:一、空间几何体的三视图空间几何体的三视图包括正视图、侧视图和俯视图。
其中,正视图是指从几何体的前面向后面正投影得到的投影图,反映了物体的高度和长度;侧视图是指从几何体的左面向右面正投影得到的投影图,反映了物体的高度和宽度;俯视图是指从几何体的上面向下面正投影得到的投影图,反映了物体的长度和宽度。
在三视图中,长对正,高平齐,宽相等是反映长、宽、高特点的简洁表述。
二、空间几何体的直观图斜二测画法是一种用于绘制空间几何体直观图的方法。
基本步骤包括建立适当的直角坐标系xOy,建立斜坐标系x'O'y',并画出对应图形。
在直观图中,已知图形平行于X轴的线段画成平行于X'轴,长度不变;已知图形平行于Y轴的线段画成平行于Y'轴,长度变为原来的一半。
直观图与原图形的面积关系是直观图面积为原图形面积的四分之一。
三、空间几何体的表面积与体积圆柱、圆锥、圆台的侧面积分别为2πrl、πrl和πr(l+R),其中r表示底面半径,l表示母线长度,R表示上底面半径。
圆柱、圆锥、圆台的体积分别为Sh、S/3h和S(h/3),其中S为底面积,h为高度。
球的表面积和体积分别为4πR²和(4/3)πR³。
四、点、直线、平面之间的位置关系平面的基本性质包括三条公理,分别是公理1、公理2和公理3.直线与直线的位置关系有相交、平行和垂直;点与平面的位置关系有在平面上、在平面内部、在平面外部、在平面上方或下方;直线与平面的位置关系有在平面上、在平面内部、相交和平行。
高中数学立体几何知识点总结
高中数学立体几何知识点总结1. 空间直角坐标系空间直角坐标系是三维空间中的坐标系,由三个互相垂直的坐标轴构成。
分别以这三个坐标轴为轴线的平面叫做该坐标轴的坐标平面,相应的,任意三元组(x,y,z)就代表空间中的唯一点。
x,y,z分别为点在三个坐标轴上的投影。
2. 空间中的点、直线、平面和空间图形在空间中,点的位置由其坐标来确定,点没有长度、宽度、高度。
直线是由两点确定的,是一条没有宽度的路径。
平面是由三点确定的,是一条没有厚度的表面。
图形是二维的,但在空间中,我们也需要研究三维的图形,这也是立体几何的研究对象。
3. 空间中的角空间中的角是由两条射线拼成,其中射线的起点称为角的顶点。
空间中的角与平面角类似,但是空间中还涉及到垂直的问题。
例如,在同一个平面内的两条路径的夹角是怎么样的?在不同平面内两条路径的夹角又是怎么样的?这都需要我们去研究。
4. 空间中的直线和角的位置关系空间中直线的位置关系主要有:同一平面内的直线、异面直线和交叉直线。
空间中角的位置关系主要有:邻角、对顶角、对应角、同位角的概念。
5. 空间中的平面和直线的位置关系在空间中,平面和直线的位置关系有:平行、垂直、重合、相交等概念,空间中也有直线相交、平面相交等问题。
6. 空间中的点和直线、点和平面的位置关系空间中的点与点、点与直线、点与平面的位置关系有:点在线上、点在直线外、点在平面内等。
7. 空间中的平面和平面的位置关系空间中的平面和平面的位置关系有:平行、垂直、相交、平面夹角等概念,还会有异面直线和异面直线的位置关系。
8. 空间中的平行四边形空间中的平行四边形和平面中的平行四边形是类似的,都有对角线平分、对边平行等性质。
9. 空间中的平面图形三维空间中的平面图形有:三棱锥、四棱锥、五棱锥等。
这些图形有各自的性质,也会涉及到不同角的夹角、面积等问题。
10. 空间中的体空间中的体有:圆柱、圆锥、台、棱柱、棱锥、棱台等。
这些体都有自己的性质和公式。
高中数学立体几何知识点总结大全
高中数学立体几何知识点总结大全数学立体几何知识点1.平面的基本性质:掌握三个公理及推论,会说明共点、共线、共面问题。
能够用斜二测法作图。
2.空间两条直线的位置关系:平行、相交、异面的概念;会求异面直线所成的'角和异面直线间的距离;证明两条直线是异面直线一般用反证法。
3.直线与平面①位置关系:平行、直线在平面内、直线与平面相交。
②直线与平面平行的判断方法及性质,判定定理是证明平行问题的依据。
③直线与平面垂直的证明方法有哪些?④直线与平面所成的角:关键是找它在平面内的射影,范围是⑤三垂线定理及其逆定理:每年高考试题都要考查这个定理.三垂线定理及其逆定理主要用于证明垂直关系与空间图形的度量.如:证明异面直线垂直,确定二面角的平面角,确定点到直线的垂线.4.平面与平面(1)位置关系:平行、相交,(垂直是相交的一种特殊情况)(2)掌握平面与平面平行的证明方法和性质。
(3)掌握平面与平面垂直的证明方法和性质定理。
尤其是已知两平面垂直,一般是依据性质定理,可以证明线面垂直。
(4)两平面间的距离问题→点到面的距离问题→(5)二面角。
二面角的平面交的作法及求法:①定义法,一般要利用图形的对称性;一般在计算时要解斜三角形;②垂线、斜线、射影法,一般要求平面的垂线好找,一般在计算时要解一个直角三角形。
③射影面积法,一般是二面交的两个面只有一个公共点,两个面的交线不容易找到时用此法。
高中数学立体几何知识点数学知识点1、柱、锥、台、球的结构特征(1)棱柱:几何特征:两底面是对应边平行的全等多边形;侧面、对角面都是平行四边形;侧棱平行且相等;平行于底面的截面是与底面全等的多边形。
(2)棱锥几何特征:侧面、对角面都是三角形;平行于底面的截面与底面相似,其相似比等于顶点到截面距离与高的比的平方。
(3)棱台:几何特征:①上下底面是相似的平行多边形②侧面是梯形③侧棱交于原棱锥的顶点(4)圆柱:定义:以矩形的一边所在的直线为轴旋转,其余三边旋转所成几何特征:①底面是全等的圆;②母线与轴平行;③轴与底面圆的半径垂直;④侧面展开图是一个矩形。
高中数学立体几何知识点归纳总结
高中数学立体几何知识点归纳总结.txt 高中数学立体几何知识点归纳总结一、基本概念和性质1. 空间几何:研究物体的形状、大小、位置等性质的数学学科。
2. 立体几何:研究立体图形的形状、位置、相交关系等性质的数学分支。
3. 点、线、面、体:空间中的基本几何概念,是进行立体几何研究的基础。
4. 欧氏空间:具有三个互相垂直的坐标轴的空间。
二、立体图形的表示与计算1. 投影:将三维立体图形在一个平面上的影像。
2. 空间直线与平面的交点:用点表示,相交称为交点。
3. 图形的距离:两点间的最短距离。
4. 立体图形的表面积:各个面积之和。
5. 立体图形的体积:图形所占的三维空间的容量。
三、立体图形的分类与特征1. 三角形棱锥:底面为三角形,侧面由底面顶点和底面边上的点连接而成。
2. 三视图:包括前视图、俯视图和左视图,用于直观地表示立体图形。
3. 正多面体:所有面都是相等的正多边形,且每个顶点都相等。
4. 四面体:底面为三角形,侧面为三角形的四面体。
5. 六面体:所有面都是正方形的六面体。
6. 球:每个点到球心的距离相等,表面没有边和面。
四、立体图形的性质与定理1. 垂直平分线定理:平面与直线垂直,则这个平面与直线间的距离相等,且垂直平分线是最短距离线。
2. 二面角:由两个平面相交而形成的角。
3. 球冠的表面积:底面圆周长乘以冠高并加上两个底面的面积。
4. 立体的拆分:以某种方式将立体图形分割成简单的部分进行计算。
五、计算题与解题方法1. 立体图形的表面积计算方法:根据图形类型使用相应的公式进行计算。
2. 立体图形的体积计算方法:根据图形类型使用相应的公式进行计算。
3. 利用平行截面计算体积:通过分割立体图形,计算截面积再进行求和得到体积。
4. 使用三视图解题:通过三视图的信息进行立体图形的重建和计算。
以上是高中数学立体几何的知识点归纳总结,请结合具体的题目和例题进行练习与解答,进一步加深对立体几何的理解。
高中立体几何知识点总结
高中立体几何知识点总结高中立体几何知识点总结立体几何是几何学的一个分支,研究物体的三维空间结构和性质,其重点是探讨物体的表面积、体积、形状、投影、相交等问题。
作为高中数学的重要组成部分,立体几何的知识点包含几何体、空间向量、空间位置关系和空间几何解析四大方面。
一、几何体1.球与球的关系:两球相离、相切、相交。
2.立体角:定义、立体角对立面的定义及对应角相等、立体角的典型问题及其解法。
3.圆锥面积与圆锥体积:圆锥旋转成体的概念与性质,及圆锥面积和圆锥体积的计算公式。
4.棱锥与棱柱:棱锥的特征和体积公式、棱柱的特征和体积公式、棱柱剖面的面积公式。
5.四面体、六面体:四面体特征和体积公式、六面体特征和体积公式。
二、空间向量1.向量的概念和性质:向量的定义、运算律、数量积、向量积。
2.向量的表示方法:坐标表示、参数表示和模、方向角、方向余弦。
3.线性运算:向量表示为线性组合形式,解决向量的线性方程组。
三、空间位置关系1.点与直线、点与平面、直线与平面的位置关系:点与直线的位置关系、点与平面的位置关系、直线和平面的位置关系。
2.平行、垂直的判定及相关问题:平行、垂直判定公式,两直线距离及交点的坐标求解。
3.点到直线、点到平面的距离:点到直线的距离公式和推导、点到面的距离公式和推导。
4.三角形的性质:三角形重心、垂心、辅助线问题,海伦公式与三角形面积公式。
5.四边形的性质:四边形同种类四边形的性质、对角线互相垂直的条件、美索不达米亚定理。
四、空间几何解析1.空间坐标系的建立:矩形坐标系、极坐标系、柱面坐标系与球长坐标系。
2.空间中的方位角、高度角等概念:距离角度、方位角、高度角的定义及计算。
3.两点之间的距离公式:平面坐标系中求直线距离、空间坐标系中求空间线段的距离。
4.空间直线和平面的方程及相关问题:直线和平面方程求解,直线和平面的交线、交点问题。
高中数学立体几何总结
高中数学立体几何总结立体几何是高中数学中一个重要的内容,大致内容包括立体几何基本概念、体积、体积计算公式、侧棱、正三棱柱、正四棱锥、正八棱锷、台面等等。
(一)立体几何基本概念1、三视图:即从三个不同的视角把物体有条不紊的绘出来的文字图形,可以根据它来确定物体的三维形状。
2、几何体:是由把平面图形几何关系组合而成的任何在空间中由一致点构成的物体。
3、棱:即立体几何中各几何体的侧面所围成的线段或面称为棱,如正三棱柱的侧棱。
(二)体积1、体积的定义:体积是立体图形的面积之和,反映物体内部空间的容积大小。
2、体积的计算公式:几何体的体积可用面积的乘积公式计算,比如正三棱柱的体积的表示公式:V=ah;正四棱锥的体积的表示公式:V=1/3bh;正八棱锷的表示公式为:V=1/3πr²h。
(三)正三棱柱1、正三棱柱,是一种方形底面,面积相同的三角柱体,它有三个直角,等边的三个棱,以及一个正方形的底部。
2、侧棱:正三棱柱的侧棱可以分别表示为a,b,c三条线段,表示a=b=c,它们在同一平面且互相垂直。
3、体积计算:正三棱柱的体积可以用面积乘积公式来计算:V=ah;其中,a表示正三棱柱的侧棱,h表示高度。
(四)正四棱锥1、正四棱锥是由正方形底面、顶面和棱构成的三角锥体,它有四个直角棱,棱之间相互垂直,底面和顶面也相互垂直。
2、侧棱:正四棱锥的侧棱只有一条,用a表示,它的四条边都要等于。
(五)正八棱锷1、正八棱锷是一种八个棱组成的几何体,其四条边中有三条边为互相垂直的折线,其余五条边为圆形弧线。
2、侧棱:正八棱锷有八个侧棱,用a1,a2,a3…a8表示,但它们互相之间不相等,作用上也不是等距的。
(六)台面1、台面,又称台体,是由一个小三角形共同构成的平面图形。
当该平面图形在三维空间中展开时,可以形成一个台体,它由三个等高的并列棱构成。
2、台体体积计算:台体的体积可以由其三角面积和三边长共同确定,台体的体积公式为:V=1/3(A1+A2+A3)H;其中,A1,A2,A3表示三个三角面积,H表示高度。
高中数学立体几何知识点总结
立体几何一、平面的根本性质公理1 假如一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上全部的点都在这个平面内.公理2 假如两个平面有一个公共点,那么它们有且只有一条通过这个点的公共直线.公理3 经过不在同始终线上的三个点,有且只有一个平面.依据上面的公理,可得以下推论.推论1 经过一条直线和这条直线外一点,有且只有一个平面.推论2 经过两条相交直线,有且只有一个平面.推论3 经过两条平行直线,有且只有一个平面.二、空间线面的位置关系共面平行—没有公共点(1)直线及直线相交—有且只有一个公共点异面(既不平行,又不相交)直线在平面内—有多数个公共点(2)直线和平面直线不在平面内平行—没有公共点(直线在平面外) 相交—有且只有一公共点(3)平面及平面相交—有一条公共直线(多数个公共点)平行—没有公共点三、异面直线的断定证明两条直线是异面直线通常采纳反证法.有时也可用定理“平面内一点及平面外一点的连线,及平面内不经过该点的直线是异面直线〞.四、线面平行及垂直的断定(1)两直线平行的断定①定义:在同一个平面内,且没有公共点的两条直线平行.②假如一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线和交线平行,即假设a∥αβ,α∩β,那么a∥b.③平行于同始终线的两直线平行,即假设a∥∥c,那么a∥c.④垂直于同一平面的两直线平行,即假设a⊥α,b⊥α,那么a∥b⑤两平行平面及同一个平面相交,那么两条交线平行,即假设α∥β,α∩γ,β∩γ,那么a∥b⑥假如一条直线和两个相交平面都平行,那么这条直线及这两个平面的交线平行,即假设α∩β∥α∥β,那么a∥b.(2)两直线垂直的断定1.定义:假设两直线成90°角,那么这两直线相互垂直.∥⊥b,那么a⊥c⊥α⊂α,a⊥b.∥α⊥α,那么a⊥b.5.三个两两垂直的平面的交线两两垂直,即假设α⊥β,β⊥γ,γ⊥α,且α∩β,β∩γ,γ∩α,那么a⊥⊥⊥a.(3)直线及平面平行的断定①定义:假设一条直线和平面没有公共点,那么这直线及这个平面平行.②⊄α⊂α,a∥b,那么a∥α.③两个平面平行,其中一个平面内的直线平行于另一个平面,即假设α∥β⊂α,那么l∥β.④α⊥β⊥β,l⊄α,那么l∥α.⑤在一个平面同侧的两个点,假如它们及这个平面的间隔相等,那么过这两个点的直线及这个平面平行,即假设A∉α,B∉α,A、B在α同侧,且A、B到α等距,那么∥α.⑥两个平行平面外的一条直线及其中一个平面平行,也及另一个平面平行,即假设α∥β⊄α,a⊄β,a∥α,那么α∥β.⑦假如一条直线及一个平面垂直,那么平面外及这条直线垂直的直线及该平面平行,即假设a⊥αα,b⊥a,那么b∥α.⑧假如两条平行直线中的一条平行于一个平面,那么另一条也平行于这个平面(或在这个平面内),即假设a∥∥α∥α(或b⊂α)(4)直线及平面垂直的断定①定义:假设一条直线和一个平面内的任何一条直线垂直,那么这条直线和这个平面垂直.②⊂α,n⊂α,m∩⊥⊥n,那么l⊥α.③∥⊥α,那么l⊥α.④一条直线垂直于两个平行平面中的一个平面,它也垂直于另一个平面,即假设α∥β⊥β,那么l⊥α.⑤假如两个平面相互垂直,那么在一个平面内垂直于它们交线的直线垂直于另一个平面,即假设α⊥β∩β=α,l⊂β,l⊥a,那么l⊥α.⑥假如两个相交平面都垂直于第三个平面,那么它们的交线也垂直于第三个平面,即假设α⊥γ,β⊥γ,且a∩β=α,那么a⊥γ.(5)两平面平行的断定①定义:假如两个平面没有公共点,那么这两个平面平行,即无公共点⇔α∥β.②假如一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面,那么这两个平面平行,即假设⊂α,a∩∥β∥β,那么α∥β.③α⊥a,β⊥a,那么α∥β.④α∥β,β∥γ,那么α∥γ.⑤一个平面内的两条直线分别平行于另一平面内的两条相交直线,那么这两个平面平行,即假设⊂α⊂β∩∥∥d,那么α∥β.(6)两平面垂直的断定①定义:两个平面相交,假如所成的二面角是直二面角,那么这两个平面相互垂直,即二面角α-a-β=90°⇔α⊥β.②假如一个平面经过另一个平面的一条垂线,那么这两个平面相互垂直,即假设l⊥β⊂α,那么α⊥β.③α∥β,α⊥γ,那么β⊥γ.五、直线在平面内的断定(1)利用公理1:始终线上不重合的两点在平面内,那么这条直线在平面内.(2)假设两个平面相互垂直,那么经过第一个平面内的一点垂直于第二个平面的直线在第一个平面内,即假设α⊥β∈α,⊥β,那么⊂α.(3)过一点和一条直线垂直的全部直线,都在过此点而垂直于直线的平面内,即假设A∈⊥b,A∈α⊥α,那么a⊂α.(4)过平面外一点和该平面平行的直线,都在过此点而及该平面平行的平面内,即假设P∉α,P∈β,β∥α,P∈∥α,那么a⊂β.(5)假如一条直线及一个平面平行,那么过这个平面内一点及这条直线平行的直线必在这个平面内,即假设a∥α∈α,A∈∥a,那么b⊂α.六、存在性和唯一性定理(1)过直线外一点及这条直线平行的直线有且只有一条;(2)过一点及平面垂直的直线有且只有一条;(3)过平面外一点及这个平面平行的平面有且只有一个;(4)及两条异面直线都垂直相交的直线有且只有一条;(5)过一点及直线垂直的平面有且只有一个;(6)过平面的一条斜线且及该平面垂直的平面有且只有一个;(7)过两条异面直线中的一条而及另一条平行的平面有且只有一个;(8)过两条相互垂直的异面直线中的一条而及另一条垂直的平面有且只有一个.七、射影及有关性质(1)点在平面上的射影自一点向平面引垂线,垂足叫做这点在这个平面上的射影,点的射影还是点.(2)直线在平面上的射影自直线上的两个点向平面引垂线,过两垂足的直线叫做直线在这平面上的射影.和射影面垂直的直线的射影是一个点;不及射影面垂直的直线的射影是一条直线.(3)图形在平面上的射影一个平面图形上全部的点在一个平面上的射影的集合叫做这个平面图形在该平面上的射影.当图形所在平面及射影面垂直时,射影是一条线段;当图形所在平面不及射影面垂直时,射影仍是一个图形.(4)射影的有关性质从平面外一点向这个平面所引的垂线段和斜线段中:(i)射影相等的两条斜线段相等,射影较长的斜线段也较长;()相等的斜线段的射影相等,较长的斜线段的射影也较长;()垂线段比任何一条斜线段都短.八、空间中的各种角1、等角定理及其推论定理:假设一个角的两边和另一个角的两边分别平行,并且方向一样,那么这两个角相等.推论:假设两条相交直线和另两条相交直线分别平行,那么这两组直线所成的锐角(或直角)相等.2、异面直线所成的角(1)定义:a、b是两条异面直线,经过空间随意一点O,分别引直线a′∥′∥b,那么a′和b′所成的锐角(或直角)叫做异面直线a和b所成的角.(2)取值范围:0°<θ≤90°.(3)求解方法①依据定义,通过平移,找到异面直线所成的角θ;②解含有θ的三角形,求出角θ的大小.3、直线和平面所成的角(1)定义和平面所成的角有三种:(i)垂线面所成的角的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角,叫做这条直线和这个平面所成的角.()垂线及平面所成的角直线垂直于平面,那么它们所成的角是直角.()一条直线和平面平行,或在平面内,那么它们所成的角是0°的角.(2)取值范围0°≤θ≤90°(3)求解方法①作出斜线在平面上的射影,找到斜线及平面所成的角θ.②解含θ的三角形,求出其大小.4、二面角及二面角的平面角(1)半平面直线把平面分成两个部分,每一部分都叫做半平面.(2)二面角条直线动身的两个半平面所组成的图形叫做二面角.这条直线叫做二面角的棱,这两个平面叫做二面角的面,即二面角由半平面一棱一半平面组成.5、假设两个平面相交,那么以两个平面的交线为棱形成四个二面角.二面角的大小用它的平面角来度量,通常认为二面角的平面角θ的取值范围是0°<θ≤180°(3)二面角的平面角①以二面角棱上随意一点为端点,分别在两个面内作垂直于棱的射线,这两条射线所组成的角叫做二面角的平面角.②二面角的平面角具有以下性质:(i)二面角的棱垂直于它的平面角所在的平面,即⊥平面.()从二面角的平面角的一边上随意一点(异于角的顶点)作另一面的垂线,垂足必在平面角的另一边(或其反向延长线)上.()二面角的平面角所在的平面及二面角的两个面都垂直,即平面⊥α,平面⊥β.③找(或作)二面角的平面角的主要方法.(i)定义法()垂面法(4)求二面角大小的常见方法①先找(或作)出二面角的平面角θ,再通过解三角形求得θ的值.②利用面积射影定理S′·α其中S为二面角一个面内平面图形的面积,S′是这个平面图形在另一个面上的射影图形的面积,α为二面角的大小.③利用异面直线上两点间的间隔公式求二面角的大小.空间的各种间隔点到平面的间隔(1)定义面外一点引一个平面的垂线,这个点和垂足间的间隔叫做这个点到这个平面的间隔 .(2)求点面间隔常用的方法:1)干脆利用定义求①找到(或作出)表示间隔的线段;②抓住线段(所求间隔 )所在三角形解之.2)利用两平面相互垂直的性质.即假如点在平面的垂面上,那么点到两平面交线的间隔就是所求的点面间隔 .3)体积法其步骤是:①在平面内选取适当三点,和点构成三棱锥;②求出1·h,求出h即为所此三棱锥的体积V和所取三点构成三角形的面积S;③由3求.这种方法的优点是不必作出垂线即可求点面间隔 .难点在于如何构造相宜的三棱锥以便于计算.4)转化法将点到平面的间隔转化为(平行)直线及平面的间隔来求.直线和平面的间隔(1)定义一条直线和一个平面平行,这条直线上随意一点到平面的间隔,叫做这条直线和平面的间隔 .(2)求线面间隔常用的方法①干脆利用定义求证(或连或作)某线段为间隔,然后通过解三角形计算之.②将线面间隔 转化为点面间隔 ,然后运用解三角形或体积法求解之. ③作协助垂直平面,把求线面间隔 转化为求点线间隔 .空间几何体的三视图和直观图1 三视图:正视图:从前往后 侧视图:从左往右 俯视图:从上往下 2 画三视图的原那么: 长对齐、高对齐、宽相等3直观图:斜二测画法〔角度等于45或者135〕4斜二测画法的步骤:〔1〕.平行于坐标轴的线依旧平行于坐标轴;〔2〕.平行于y 轴的线长度变半,平行于x 轴的线长度不变;〔3〕.画法要写好。
高中数学立体几何知识点归纳
高中数学立体几何知识点归纳
点:没有长度、宽度和高度的几何基本元素。
线:由一组点组成,具有长度但没有宽度和高度。
面:由一组线组成,具有长度和宽度但没有高度。
三棱柱:底面为三角形,侧面为三个矩形。
四棱柱:底面为四边形,侧面为四个矩形。
圆柱:底面为圆形,侧面为矩形。
锥:底面为任意多边形,侧面为三角形。
圆锥:底面为圆形,侧面为三角形。
球:所有点到球心的距离相等。
圆球:球的表面。
体积:立体几何体所占的空间大小。
表面积:立体几何体表面的总面积。
基本公式:
三棱柱体积公式:V = 底面积 * 高
四棱柱体积公式:V = 底面积 * 高
圆柱体积公式:V = 底面积 * 高
锥体积公式:V = 1/3 * 底面积 * 高
圆锥体积公式:V = 1/3 * 底面积 * 高
球体积公式:V = 4/3 * π * 半径³
圆球表面积公式:A = 4 * π * 半径²
正投影:由平行光线投射而成,可得到等比例的图形。
斜投影:由斜光线投射而成,图形会产生放大或缩小的效果。
直线与平面的关系:
相交:直线与平面交于一点。
平行:直线不与平面相交。
共面:直线在平面上。
线面垂直:直线与平面相交,且相交点在平面上。
同位角:以同一边为边的两个角。
对顶角:两个相对角。
互补角:两个角的和为90度。
相邻补角:两个角的和为180度。
高中数学立体几何知识点总结(超详细)
立体几何知识梳理一 、空间几何体 (一) 空间几何体的类型1 多面体:由若干个平面多边形围成的几何体.围成多面体的各个多边形叫做多面体的面,相邻两个面的公共边叫做多面体的棱,棱与棱的公共点叫做多面体的顶点.2 旋转体:把一个平面图形绕它所在的平面内的一条定直线旋转形成了封闭几何体.其中,这条直线称为旋转体的轴.(二) 几种空间几何体的结构特征 1 、棱柱的结构特征1.1 棱柱的定义:由一个平面多边形沿某一方向平移形成的空间几何体叫做棱柱. 1.2 棱柱的分类棱柱四棱柱平行六面体直平行六面体长方体正四棱柱正方体 性质:Ⅰ、侧面都是平行四边形,且各侧棱互相平行且相等; Ⅱ、两底面是全等多边形且互相平行; Ⅲ、平行于底面的截面和底面全等;1.3 棱柱的面积和体积公式ch S 直棱柱侧(c 是底周长,h 是高)S 直棱柱表面 = c ·h+ 2S 底 V 棱柱 = S 底 ·h2 、棱锥的结构特征2.1 棱锥的定义(1) 棱锥:当棱柱的一个底面收缩为一个点时,得到的几何体叫做棱锥.(2)正棱锥:如果有一个棱锥的底面是正多边形,并且顶点在底面的投影是底面的中心,这样的棱锥叫做正棱锥.棱长都相等底面是正方形底面是矩形侧棱垂直于底面底面是平行四边形底面是四边形图1-1 棱柱2.2 正棱锥的结构特征Ⅰ、 平行于底面的截面是与底面相似的正多边形,相似比等于顶点到截面的距离与顶点到底面的距离之比;它们面积的比等于截得的棱锥的高与原棱锥的高的平方比;截得的棱锥的体积与原棱锥的体积的比等于截得的棱锥的高与原棱锥的高的立方比;Ⅱ、 正棱锥的各侧棱相等,各侧面是全等的等腰三角形;Ⅲ、两个特征三角形:(1)POH ∆(包含棱锥的高、斜高和底面内切圆半径);(2)POB ∆(包含棱锥的高、侧棱和底面外接圆半径) 正棱锥侧面积:1'2S ch =正棱椎(c 为底周长,'h 为斜高) 体积:13V Sh =棱椎(S 为底面积,h 为高)正四面体:各条棱长都相等的三棱锥叫正四面体对于棱长为a 正四面体的问题可将它补成一个边长为a 22的正方体问题. 对棱间的距离为a 2(正方体的边长) 正四面体的高a 6(正方体体对角线l 32=) 正四面体的体积为32a (正方体小三棱锥正方体V V V 314=-) 正四面体的中心到底面与顶点的距离之比为3:1(正方体体对角线正方体体对角线:l l 2161=) 3 、棱台的结构特征3.1 棱台的定义:用一个平行于底面的平面去截棱锥,我们把截面和底面之间的部分称为棱台. 3.2 正棱台的结构特征(1)各侧棱相等,各侧面都是全等的等腰梯形;(2)正棱台的两个底面和平行于底面的截面都是正多边形; (3)正棱台的对角面也是等腰梯形; (4)各侧棱的延长线交于一点. 4 、圆柱的结构特征4.1 圆柱的定义:以矩形的一边所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲ABC D POH面所围成的几何体叫圆柱.4.2 圆柱的性质(1)上、下底及平行于底面的截面都是等圆;(2)过轴的截面(轴截面)是全等的矩形.4.3 圆柱的侧面展开图:圆柱的侧面展开图是以底面周长和母线长为邻边的矩形.4.4 圆柱的面积和体积公式S圆柱侧面= 2π·r·h (r为底面半径,h为圆柱的高)V圆柱= S底h = πr2h5、圆锥的结构特征5.1 圆锥的定义:以直角三角形的一直角边所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体叫做圆锥.5.2 圆锥的结构特征(1)平行于底面的截面都是圆,截面直径与底面直径之比等于顶点到截面的距离与顶点到底面的距离之比;(2)轴截面是等腰三角形;图1-5 圆锥(3)母线的平方等于底面半径与高的平方和:l2 = r2 + h25.3 圆锥的侧面展开图:圆锥的侧面展开图是以顶点为圆心,以母线长为半径的扇形.6、圆台的结构特征6.1 圆台的定义:用一个平行于底面的平面去截圆锥,我们把截面和底面之间的部分称为圆台.6.2 圆台的结构特征⑴圆台的上下底面和平行于底面的截面都是圆;⑵圆台的截面是等腰梯形;⑶圆台经常补成圆锥,然后利用相似三角形进行研究.6.3 圆台的面积和体积公式S圆台侧= π·(R + r)·l (r、R为上下底面半径)V圆台= 1/3 (π r2+ π R2+ π r R) h (h为圆台的高)7 球的结构特征7.1 球的定义:以半圆的直径所在的直线为旋转轴,半圆旋转一周形成的旋转体叫做球体.空间中,与定点距离等于定长的点的集合叫做球面,球面所围成的几何体称为球体.7-2 球的结构特征⑴ 球心与截面圆心的连线垂直于截面;⑵ 截面半径等于球半径与截面和球心的距离的平方差:r 2 = R 2 – d 2 ⑶注意圆与正方体的两个关系:球内接正方体,球直径等于正方体对角线; 球外切正方体,球直径等于正方体的边长. 7-3 球的面积和体积公式S 球面 = 4 π R 2 (R 为球半径); V 球 = 4/3 π R 3 (三)空间几何体的表面积与体积 空间几何体的表面积棱柱、棱锥的表面积:各个面面积之和圆柱的表面积 :222S rl r ππ=+圆锥的表面积:2S rl r ππ=+圆台的表面积:22S rl r Rl R ππππ=+++球的表面积:24S R π= 空间几何体的体积柱体的体积 :V S h =⨯底;锥体的体积 :13V S h =⨯底台体的体积:1)3V S S h =++⨯下上(;球体的体积:343V R π=斜二测画法:(1)平行于坐标轴的线依然平行于坐标轴;(2)平行于y 轴的线长度变半,平行于x ,z 轴的线长度不变;二 、点、直线、平面之间的关系(一)、立体几何网络图:1、线线平行的判断:(1)平行于同一直线的两直线平行.(3)如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线和交线平行.(6)如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线平行.(12)垂直于同一平面的两直线平行.2、线线垂直的判断:(7)三垂线定理:在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也和这条斜线垂直.(8)三垂线逆定理:在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线垂直,那么它和这条斜线的射影垂直.如图,已知PO⊥α,斜线PA在平面α内的射影为OA,a是平面α内一条直线.①三垂线定理:若a⊥OA,则a⊥PA.即垂直射影则垂直斜线.②三垂线定理逆定理:若a⊥PA,则a⊥OA.即垂直斜线则垂直射影.(10)若一直线垂直于一个平面,则这条直线垂直于平面内所有直线.补充:一条直线和两条平行直线中的一条垂直,也必垂直平行线中的另一条.3、线面平行的判断:(2)如果平面外的一条直线和平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行.(5)两个平面平行,其中一个平面内的直线必平行于另一个平面.判定定理:性质定理:★判断或证明线面平行的方法⑴利用定义(反证法):lα=∅,则l∥α (用于判断);⑵利用判定定理:线线平行线面平行(用于证明);⑶利用平面的平行:面面平行线面平行(用于证明);⑷利用垂直于同一条直线的直线和平面平行(用于判断).2线面斜交和线面角:l∩α = A2.1 直线与平面所成的角(简称线面角):若直线与平面斜交,则平面的斜线与该斜线在平面内射影的夹角θ.2.2 线面角的范围:θ∈[0°,90°]注意:当直线在平面内或者直线平行于平面时,θ=0°;当直线垂直于平面时,θ=90°4、线面垂直的判断:(9)如果一直线和平面内的两相交直线垂直,这条直线就垂直于这个平面.(11)如果两条平行线中的一条垂直于一个平面,那么另一条也垂直于这个平面.(14)一直线垂直于两个平行平面中的一个平面,它也垂直于另一个平面.(16)如果两个平面垂直,那么在—个平面内垂直于交线的直线必垂直于另—个平面.判定定理:性质定理:(1)若直线垂直于平面,则它垂直于平面内任意一条直线.即:(2)垂直于同一平面的两直线平行.即:★判断或证明线面垂直的方法⑴利用定义,用反证法证明.⑵利用判定定理证明.⑶一条直线垂直于平面而平行于另一条直线,则另一条直线也垂直与平面.⑷一条直线垂直于两平行平面中的一个,则也垂直于另一个.⑸如果两平面垂直,在一平面内有一直线垂直于两平面交线,则该直线垂直于另一平面.5、面面平行的判断:(4)一个平面内的两条相交直线分别平行于另一个平面,这两个平面平行.(13)垂直于同一条直线的两个平面平行.6、面面垂直的判断:(15)一个平面经过另一个平面的垂线,这两个平面互相垂直.判定定理:性质定理:(1)若两面垂直,则这两个平面的二面角的平面角为90°;(2)(二)、其他定理结论:(1)确定平面的条件:①不共线的三点;②直线和直线外一点;③两条相交直线;④两条平行直线;(2)直线与直线的位置关系:相交;平行;异面;直线与平面的位置关系:在平面内;平行;相交(垂直是它的特殊情况);平面与平面的位置关系:相交;;平行;(3)等角定理:如果两个角的两边分别平行且方向相同,那么这两个角相等;如果两条相交直线和另外两条相交直线分别平行,那么这两组直线所成的锐角(或直角)相等;(4)射影定理(斜线长、射影长定理):从平面外一点向这个平面所引的垂线段和斜线段中,射影相等的两条斜线段相等;射影较长的斜线段也较长;反之,斜线段相等的射影相等;斜线段较长的射影也较长;垂线段比任何一条斜线段都短.(5)最小角定理:斜线与平面内所有直线所成的角中最小的是与它在平面内射影所成的角.(6)异面直线的判定:①反证法;②过平面外一点与平面内一点的直线,和平面内不过该点的直线是异面直线.(7)过已知点与一条直线垂直的直线都在过这点与这条直线垂直平面内.(8)如果—直线平行于两个相交平面,那么这条直线平行于两个平面的交线.(三)、唯一性定理结论:(1)过已知点,有且只能作一直线和已知平面垂直.(2)过已知平面外一点,有且只能作一平面和已知平面平行.(3)过两条异面直线中的一条能且只能作一平面与另一条平行.四、空间角的求法:(所有角的问题最后都要转化为解三角形的问题,尤其是直角三角形)(1)异面直线所成的角:平移转化,把异面直线所成的角转化为平面内相交直线o o(2)线面所成的角:①线面平行或直线在平面内:线面所成的角为o 0; ②线面垂直:线面所成的角为o 90;③斜线与平面所成的角:射影转化,即转化为斜线与它在平面内的射影所成的角.o o 线面所成的角范围090o o α≤≤ (3)二面角:关键是找出二面角的平面角,o o α≤<; 五、距离的求法:(1)点点、点线、点面距离:点与点之间的距离就是两点之间线段的长、点与线、面间的距离是点到线、面垂足间线段的长.求它们首先要找到表示距离的线段,然后再计算.注意:求点到面的距离的方法:①直接法:直接确定点到平面的垂线段长(垂线段一般在二面角所在的平面上); ②转移法:转化为另一点到该平面的距离(利用线面平行的性质); ③体积法:利用三棱锥体积公式.。
高中数学——立体几何全知识点与结论梳理
向量差
a-b=(a1-b1,a2-b2,a3-b3)
数量积
a·b=a1b1+a2b2+a3b3
共线 a∥b⇒a1=λb1,a2=λb2,a3=λb3(λ∈R,b≠0)
垂直 夹角公
式
a⊥b⇔a1b1+a2b2+a3b3=0 cos〈a,b〉= a1b1+a2b2+a3b3
a21+a22+a23 b21+b22+b23
2.空间几何体的表面积与体积公式
名称 几何体
表面积
柱体(棱柱和 S 表面积=S 侧+2S
圆柱)
底
锥体(棱锥和 S 表面积=S 侧+S 底
圆锥)
体积 V=Sh V=31Sh
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立体几何全知识点与结论梳理
第一节 空间几何体的结构特征、三视图和直观图
[基础知识]
1.简单几何体 1多面体的结构特征
名称
棱柱
棱锥
棱台
图形
底面 侧棱 侧面形状
互相平行且相等
多边形
互相平行且相似
相交于一点,但不
互相平行且相等
延长线交于一点
一定相等
平行四边形
三角形
梯形
①特殊的四棱柱
底面为 平行 侧棱垂直 直平行 底面为 四棱柱 平―行―四――边→形 六面体 ―于―底――面→ 六面体 ―矩―形→
圆锥
侧面展开
图
侧面积公 式
S 圆柱侧=2πrl
S 圆锥侧=πrl
圆台 S 圆台侧=π(r+r′)l
①几何体的侧面积是指(各个)侧面面积之和,而表面积是侧面积与所有底面面积之和. ②圆台、圆柱、圆锥的转化 当圆台的上底面半径与下底面半径相等时,得到圆柱;当圆台的上底面半径为零时,得到圆锥, 由此可得:
高中文科数学立体几何知识点(大题)
高考立体几何中直线、平面之间的位置关系知识点总结(文科)一.平行问题 (一) 线线平行:方法一:常用初中方法(1中位线定理;2平行四边形定理; 3三角形中对应边成比例;4同位角、内错角、同旁内角) 方法二:1线面平行⇒线线平行m l m l l ////⇒⎪⎭⎪⎬⎫=⋂⊂βαβα方法三:2面面平行⇒m l m l ////⇒⎪⎭⎪⎬⎫=⋂=⋂βγαγβα 方法四:3线面垂直 ⇒线线平行 若αα⊥⊥m l,,则m l //。
方法五:用向量方法:若向量和向量共线且l 、m 不重合,则m l //。
(二) 线面平行: 方法一:4线线平行⇒线面平行ααα////l l m m l ⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊄⊂ 方法二:5面面平行⇒αββα////l l ⇒⎭⎬⎫⊂ 方法三:法向量若n 为平面α的一个法向量,⊥且α⊄l ,则α//l 。
(三) 面面平行:6方法一:线线平行⇒面面平行 βααβ//',','//'//⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⊂⊂且相交且相交m l m l m m l l 方法二:7线面平行⇒面面平行βαβαα//,////⇒⎪⎭⎪⎬⎫=⊂A m l m l m l , 方法三:8线面垂直⇒面面平行βαβα面面面面//⇒⎭⎬⎫⊥⊥l l方法三:用向量实现。
平面βα、的法向量分别是n m、βα面面////⇒n m二.垂直问题:(一)线线垂直方法一:常用初中的方法(1勾股定理的逆定理;2三线合一 ;3直径所对的圆周角为直角;4菱形的对角线互相垂直。
)方法二:9线面垂直⇒线线垂直m l m l ⊥⇒⎭⎬⎫⊂⊥αα方法三:三垂线定理及其逆定理。
PO l OA l PA l αα⊥⎫⎪⊥⇒⊥⎬⎪⊂⎭ml m ll m l ⊥⇒⊥、上的向量分别是、方法四:直线(二)线面垂直:10方法一:线线垂直⇒线面垂直 αα⊥⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⊂=⋂⊥⊥l AB AC A AB AC AB l ACl , 方法二:11面面垂直⇒线面垂直lαββαβα⊥⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊂⊥=⋂⊥l l m l m , ll //n n⊥⇒αα平面的法向量是方法三:平面(面) 面面垂直:方法一:12线面垂直⇒面面垂直βαβα⊥⇒⎭⎬⎫⊂⊥l lβαβα面面、的法向量分别是、方法二:平面⊥⇒⊥m n nm三、夹角问题:异面直线所成的角: (一) 范围:]90,0(︒︒ (二)求法:方法一:定义法。
高中数学立体几何知识点
高中数学立体几何知识点(大全)一、【空间几何体结构】1.空间结合体:如果我们只考虑物体占用空间部分的形状和大小,而不考虑其它因素,那么由这些物体抽象出来的空间图形,就叫做空间几何体。
2.棱柱的结构特征:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,每相邻两个四边形的公共边互相平行,由这些面围成的图形叫做棱柱。
棱柱(1):棱柱中,两个相互平行的面,叫做棱柱的底面,简称底。
底面是几边形就叫做几棱柱。
(2):棱柱中除底面的各个面。
(3):相邻侧面的公共边叫做棱柱的侧棱。
(4):侧面与底面的公共顶点叫做棱柱的顶点棱柱的表示:用表示底面的各顶点的字母表示。
如:六棱柱表示为ABCDEF-A’B’C’D’E’F’3.棱锥的结构特征:有一个面是多边形,其余各面都是三角形,并且这些三角形有一个公共定点,由这些面所围成的多面体叫做棱锥。
棱锥4.圆柱的结构特征:以矩形的一边所在直线为旋转轴,其余边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆柱。
圆柱(1):旋转轴叫做圆柱的轴。
(2):垂直于轴的边旋转而成的圆面叫做圆柱的底面。
(3):平行于轴的边旋转而成的曲面叫做圆柱的侧面。
(4):无论旋转到什么位置,不垂直于轴的边都叫做圆柱侧面的母线。
圆柱用表示它的轴的字母表示,如:圆柱O’O(注:棱柱与圆柱统称为柱体)5.圆锥的结构特征:以直角三角形的一条直角边所在直线为旋转轴, 两余边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆锥。
圆锥(1):作为旋转轴的直角边叫做圆锥的轴。
(2):另外一条直角边旋转形成的圆面叫做圆锥的底面。
(3):直角三角形斜边旋转形成的曲面叫做圆锥的侧面。
(4):作为旋转轴的直角边与斜边的交点。
(5):无论旋转到什么位置,直角三角形的斜边叫做圆锥的母线。
圆锥可以用它的轴来表示。
如:圆锥SO(注:棱锥与圆锥统称为锥体)二、【棱台和圆台的结构特征】1.棱台的结构特征:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面与截面之间的部分是棱台。
棱台(1):原棱锥的底面和截面分别叫做棱台的下底面和上底面。
高中数学立体几何知识点总结(超详细)
立体几何知识梳理一 、空间几何体 (一) 空间几何体的类型1 多面体:由若干个平面多边形围成的几何体.围成多面体的各个多边形叫做多面体的面,相邻两个面的公共边叫做多面体的棱,棱与棱的公共点叫做多面体的顶点.2 旋转体:把一个平面图形绕它所在的平面内的一条定直线旋转形成了封闭几何体.其中,这条直线称为旋转体的轴.(二) 几种空间几何体的结构特征 1 、棱柱的结构特征1.1 棱柱的定义:由一个平面多边形沿某一方向平移形成的空间几何体叫做棱柱. 1.2 棱柱的分类棱柱四棱柱平行六面体直平行六面体长方体正四棱柱正方体 性质:Ⅰ、侧面都是平行四边形,且各侧棱互相平行且相等; Ⅱ、两底面是全等多边形且互相平行; Ⅲ、平行于底面的截面和底面全等;1.3 棱柱的面积和体积公式ch S 直棱柱侧(c 是底周长,h 是高)S 直棱柱表面 = c ·h+ 2S 底 V 棱柱 = S 底 ·h2 、棱锥的结构特征2.1 棱锥的定义(1) 棱锥:当棱柱的一个底面收缩为一个点时,得到的几何体叫做棱锥.(2)正棱锥:如果有一个棱锥的底面是正多边形,并且顶点在底面的投影是底面的中心,这样的棱锥叫做正棱锥.棱长都相等底面是正方形底面是矩形侧棱垂直于底面底面是平行四边形底面是四边形图1-1 棱柱2.2 正棱锥的结构特征Ⅰ、 平行于底面的截面是与底面相似的正多边形,相似比等于顶点到截面的距离与顶点到底面的距离之比;它们面积的比等于截得的棱锥的高与原棱锥的高的平方比;截得的棱锥的体积与原棱锥的体积的比等于截得的棱锥的高与原棱锥的高的立方比;Ⅱ、 正棱锥的各侧棱相等,各侧面是全等的等腰三角形;Ⅲ、两个特征三角形:(1)POH ∆(包含棱锥的高、斜高和底面内切圆半径);(2)POB ∆(包含棱锥的高、侧棱和底面外接圆半径) 正棱锥侧面积:1'2S ch =正棱椎(c 为底周长,'h 为斜高) 体积:13V Sh =棱椎(S 为底面积,h 为高)正四面体:各条棱长都相等的三棱锥叫正四面体对于棱长为a 正四面体的问题可将它补成一个边长为a 22的正方体问题. 对棱间的距离为a 2(正方体的边长) 正四面体的高a 6(正方体体对角线l 32=) 正四面体的体积为32a (正方体小三棱锥正方体V V V 314=-) 正四面体的中心到底面与顶点的距离之比为3:1(正方体体对角线正方体体对角线:l l 2161=) 3 、棱台的结构特征3.1 棱台的定义:用一个平行于底面的平面去截棱锥,我们把截面和底面之间的部分称为棱台. 3.2 正棱台的结构特征(1)各侧棱相等,各侧面都是全等的等腰梯形;(2)正棱台的两个底面和平行于底面的截面都是正多边形; (3)正棱台的对角面也是等腰梯形; (4)各侧棱的延长线交于一点. 4 、圆柱的结构特征4.1 圆柱的定义:以矩形的一边所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲ABC D POH面所围成的几何体叫圆柱.4.2 圆柱的性质(1)上、下底及平行于底面的截面都是等圆;(2)过轴的截面(轴截面)是全等的矩形.4.3 圆柱的侧面展开图:圆柱的侧面展开图是以底面周长和母线长为邻边的矩形.4.4 圆柱的面积和体积公式S圆柱侧面= 2π·r·h (r为底面半径,h为圆柱的高)V圆柱= S底h = πr2h5、圆锥的结构特征5.1 圆锥的定义:以直角三角形的一直角边所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体叫做圆锥.5.2 圆锥的结构特征(1)平行于底面的截面都是圆,截面直径与底面直径之比等于顶点到截面的距离与顶点到底面的距离之比;(2)轴截面是等腰三角形;图1-5 圆锥(3)母线的平方等于底面半径与高的平方和:l2 = r2 + h25.3 圆锥的侧面展开图:圆锥的侧面展开图是以顶点为圆心,以母线长为半径的扇形.6、圆台的结构特征6.1 圆台的定义:用一个平行于底面的平面去截圆锥,我们把截面和底面之间的部分称为圆台.6.2 圆台的结构特征⑴圆台的上下底面和平行于底面的截面都是圆;⑵圆台的截面是等腰梯形;⑶圆台经常补成圆锥,然后利用相似三角形进行研究.6.3 圆台的面积和体积公式S圆台侧= π·(R + r)·l (r、R为上下底面半径)V圆台= 1/3 (π r2+ π R2+ π r R) h (h为圆台的高)7 球的结构特征7.1 球的定义:以半圆的直径所在的直线为旋转轴,半圆旋转一周形成的旋转体叫做球体.空间中,与定点距离等于定长的点的集合叫做球面,球面所围成的几何体称为球体.7-2 球的结构特征⑴ 球心与截面圆心的连线垂直于截面;⑵ 截面半径等于球半径与截面和球心的距离的平方差:r 2 = R 2 – d 2 ⑶注意圆与正方体的两个关系:球内接正方体,球直径等于正方体对角线; 球外切正方体,球直径等于正方体的边长. 7-3 球的面积和体积公式S 球面 = 4 π R 2 (R 为球半径); V 球 = 4/3 π R 3 (三)空间几何体的表面积与体积 空间几何体的表面积棱柱、棱锥的表面积:各个面面积之和圆柱的表面积 :222S rl r ππ=+圆锥的表面积:2S rl r ππ=+圆台的表面积:22S rl r Rl R ππππ=+++球的表面积:24S R π= 空间几何体的体积柱体的体积 :V S h =⨯底;锥体的体积 :13V S h =⨯底台体的体积:1)3V S S h =++⨯下上(;球体的体积:343V R π=斜二测画法:(1)平行于坐标轴的线依然平行于坐标轴;(2)平行于y 轴的线长度变半,平行于x ,z 轴的线长度不变;二 、点、直线、平面之间的关系(一)、立体几何网络图:1、线线平行的判断:(1)平行于同一直线的两直线平行.(3)如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线和交线平行.(6)如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线平行.(12)垂直于同一平面的两直线平行.2、线线垂直的判断:(7)三垂线定理:在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也和这条斜线垂直.(8)三垂线逆定理:在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线垂直,那么它和这条斜线的射影垂直.如图,已知PO⊥α,斜线PA在平面α内的射影为OA,a是平面α内一条直线.①三垂线定理:若a⊥OA,则a⊥PA.即垂直射影则垂直斜线.②三垂线定理逆定理:若a⊥PA,则a⊥OA.即垂直斜线则垂直射影.(10)若一直线垂直于一个平面,则这条直线垂直于平面内所有直线.补充:一条直线和两条平行直线中的一条垂直,也必垂直平行线中的另一条.3、线面平行的判断:(2)如果平面外的一条直线和平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行.(5)两个平面平行,其中一个平面内的直线必平行于另一个平面.判定定理:性质定理:★判断或证明线面平行的方法⑴利用定义(反证法):lα=∅,则l∥α (用于判断);⑵利用判定定理:线线平行线面平行(用于证明);⑶利用平面的平行:面面平行线面平行(用于证明);⑷利用垂直于同一条直线的直线和平面平行(用于判断).2线面斜交和线面角:l∩α = A2.1 直线与平面所成的角(简称线面角):若直线与平面斜交,则平面的斜线与该斜线在平面内射影的夹角θ.2.2 线面角的范围:θ∈[0°,90°]注意:当直线在平面内或者直线平行于平面时,θ=0°;当直线垂直于平面时,θ=90°4、线面垂直的判断:(9)如果一直线和平面内的两相交直线垂直,这条直线就垂直于这个平面.(11)如果两条平行线中的一条垂直于一个平面,那么另一条也垂直于这个平面.(14)一直线垂直于两个平行平面中的一个平面,它也垂直于另一个平面.(16)如果两个平面垂直,那么在—个平面内垂直于交线的直线必垂直于另—个平面.判定定理:性质定理:(1)若直线垂直于平面,则它垂直于平面内任意一条直线.即:(2)垂直于同一平面的两直线平行.即:★判断或证明线面垂直的方法⑴利用定义,用反证法证明.⑵利用判定定理证明.⑶一条直线垂直于平面而平行于另一条直线,则另一条直线也垂直与平面.⑷一条直线垂直于两平行平面中的一个,则也垂直于另一个.⑸如果两平面垂直,在一平面内有一直线垂直于两平面交线,则该直线垂直于另一平面.5、面面平行的判断:(4)一个平面内的两条相交直线分别平行于另一个平面,这两个平面平行.(13)垂直于同一条直线的两个平面平行.6、面面垂直的判断:(15)一个平面经过另一个平面的垂线,这两个平面互相垂直.判定定理:性质定理:(1)若两面垂直,则这两个平面的二面角的平面角为90°;(2)(二)、其他定理结论:(1)确定平面的条件:①不共线的三点;②直线和直线外一点;③两条相交直线;④两条平行直线;(2)直线与直线的位置关系:相交;平行;异面;直线与平面的位置关系:在平面内;平行;相交(垂直是它的特殊情况);平面与平面的位置关系:相交;;平行;(3)等角定理:如果两个角的两边分别平行且方向相同,那么这两个角相等;如果两条相交直线和另外两条相交直线分别平行,那么这两组直线所成的锐角(或直角)相等;(4)射影定理(斜线长、射影长定理):从平面外一点向这个平面所引的垂线段和斜线段中,射影相等的两条斜线段相等;射影较长的斜线段也较长;反之,斜线段相等的射影相等;斜线段较长的射影也较长;垂线段比任何一条斜线段都短.(5)最小角定理:斜线与平面内所有直线所成的角中最小的是与它在平面内射影所成的角.(6)异面直线的判定:①反证法;②过平面外一点与平面内一点的直线,和平面内不过该点的直线是异面直线.(7)过已知点与一条直线垂直的直线都在过这点与这条直线垂直平面内.(8)如果—直线平行于两个相交平面,那么这条直线平行于两个平面的交线.(三)、唯一性定理结论:(1)过已知点,有且只能作一直线和已知平面垂直.(2)过已知平面外一点,有且只能作一平面和已知平面平行.(3)过两条异面直线中的一条能且只能作一平面与另一条平行.四、空间角的求法:(所有角的问题最后都要转化为解三角形的问题,尤其是直角三角形)(1)异面直线所成的角:平移转化,把异面直线所成的角转化为平面内相交直线o o(2)线面所成的角:①线面平行或直线在平面内:线面所成的角为o 0; ②线面垂直:线面所成的角为o 90;③斜线与平面所成的角:射影转化,即转化为斜线与它在平面内的射影所成的角.o o 线面所成的角范围090o o α≤≤ (3)二面角:关键是找出二面角的平面角,o o α≤<; 五、距离的求法:(1)点点、点线、点面距离:点与点之间的距离就是两点之间线段的长、点与线、面间的距离是点到线、面垂足间线段的长.求它们首先要找到表示距离的线段,然后再计算.注意:求点到面的距离的方法:①直接法:直接确定点到平面的垂线段长(垂线段一般在二面角所在的平面上); ②转移法:转化为另一点到该平面的距离(利用线面平行的性质); ③体积法:利用三棱锥体积公式.。
高三数学复习(文科)立体几何知识点、方法总结
立体几何知识点整理(文科)一.直线和平面的三种位置关系:1. 线面平行符号表示:2. 线面相交符号表示:3. 线在面内符号表示:二.平行关系:1.线线平行:方法一:用线面平行实现。
mlmll////⇒⎪⎭⎪⎬⎫=⋂⊂βαβα方法二:用面面平行实现。
mlml////⇒⎪⎭⎪⎬⎫=⋂=⋂βγαγβα方法三:用线面垂直实现。
若αα⊥⊥ml,,则ml//。
方法四:用向量方法:若向量l和向量m共线且l、m不重合,则ml//。
2.线面平行:方法一:用线线平行实现。
ααα////llmml⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊄⊂方法二:用面面平行实现。
αββα////ll⇒⎭⎬⎫⊂方法三:用平面法向量实现。
若n为平面α的一个法向量,ln⊥且α⊄l,则α//l。
3.面面平行:方法一:用线线平行实现。
βααβ//',','//'//⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⊂⊂且相交且相交mlmlmmll方法二:用线面平行实现。
βαβαα//,////⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊂且相交mlml三.垂直关系:1. 线面垂直:方法一:用线线垂直实现。
αα⊥⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⊂=⋂⊥⊥lABACAABACABlACl,方法二:用面面垂直实现。
llαββαβα⊥⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊂⊥=⋂⊥l l m l m ,2. 面面垂直:方法一:用线面垂直实现。
βαβα⊥⇒⎭⎬⎫⊂⊥l l方法二:计算所成二面角为直角。
3. 线线垂直:方法一:用线面垂直实现。
m l m l ⊥⇒⎭⎬⎫⊂⊥αα方法二:三垂线定理及其逆定理。
PO l OA l PA l αα⊥⎫⎪⊥⇒⊥⎬⎪⊂⎭方法三:用向量方法:若向量l 和向量m 的数量积为0,则m l ⊥。
三.夹角问题。
(一) 异面直线所成的角: (1) 范围:]90,0(︒︒ (2)求法: 方法一:定义法。
步骤1:平移,使它们相交,找到夹角。
步骤2:解三角形求出角。
(常用到余弦定理)余弦定理:abcb a 2cos 222-+=θ(计算结果可能是其补角)方法二:向量法。
文科立体几何高三知识点
文科立体几何高三知识点高三文科立体几何知识点立体几何是数学中的一个分支,它研究的对象是三维空间中的各种几何体及其性质。
在高中文科数学教学中,立体几何也是一个重要的知识点。
本文将详细介绍高三文科立体几何的相关知识点,包括体积、表面积、平行截面等内容。
一、体积体积是一个几何体所占据的三维空间的大小。
常见的几何体包括长方体、正方体、圆柱体、圆锥体和球体等。
这些几何体的体积计算公式如下:1. 长方体的体积计算公式为:V = lwh,其中l代表长度,w代表宽度,h代表高度。
2. 正方体的体积计算公式为:V = a^3,其中a代表边长。
3. 圆柱体的体积计算公式为:V = πr^2h,其中r代表底面半径,h代表高度。
4. 圆锥体的体积计算公式为:V = (1/3)πr^2h,其中r代表底面半径,h代表高度。
5. 球体的体积计算公式为:V = (4/3)πr^3,其中r代表半径。
二、表面积表面积是一个几何体外部面积的总和。
与体积类似,不同几何体的表面积计算公式也存在差异。
常见几何体的表面积计算公式如下:1. 长方体的表面积计算公式为:S = 2lw + 2lh + 2wh。
2. 正方体的表面积计算公式为:S = 6a^2,其中a代表边长。
3. 圆柱体的表面积计算公式为:S = 2πrh + 2πr^2,其中r代表底面半径,h代表高度。
4. 圆锥体的表面积计算公式为:S = πrl + πr^2,其中r代表底面半径,l代表斜高。
5. 球体的表面积计算公式为:S = 4πr^2,其中r代表半径。
三、平行截面平行截面是指一切平行于同一平面的柱体截面都相似。
根据平行截面的性质,我们可以得出以下结论:1. 柱体两个平行截面的面积比等于对应高度的比值的平方。
2. 柱体两个平行截面的体积比等于对应高度的比值的平方。
3. 柱体两个平行截面的表面积比等于对应高度的比值。
通过利用平行截面的性质,我们可以简化立体几何问题的计算。
结语:高三文科立体几何是数学学科中的一个重要部分。
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l立体几何知识点整理(文科)l // ml //m m直线和平面的三种位置关系:一.αl1. 线面平行方法二:用面面平行实现。
l//l //αl符号表示:2. 线面相交βl lαAα方法三:用平面法向量实现。
符号表示:n 为平若面线在面内3. 的一个法向量,lnn l ll //且。
,则lαα符号表示:二.平行关系:线线平行:1.方法一:用线面平行实现。
3. 面面平行:l mβl //l方法一:用线线平行实现。
l'l // ml m'αl // l 'm m // m'm//且相交l , m且相交l ' , m'方法二:用面面平行实现。
//l βl // mlγm mα方法二:用线面平行实现。
方法三:用线面垂直实现。
l //l, m l // m //m //若。
,则l l , m且相交mβ方法四:用向量方法:m l l // m。
若向量和向量共线且l、m不重合,则α2.线面平行:方法一:用线线平行实现。
1/11lC A方法三:用向量方法:Bαl m l m ,则的数量积为和向量若向量0。
三.垂直关系:夹角问题。
三.线面垂直:1.异面直线所成的角:一)(方法一:用线线垂直实现。
(0 ,90 ]范围:(1)ACl ABl 求法:(2)P n lABAC A方法一:定义法。
AθO AC, ABα:平移,使它们相交,找到夹角。
步骤1方法二:用面面垂直实现。
)常用到余弦定理步骤2:解三角形求出角。
(余弦定理:βl lm a c222cab l m, l mcosθ2ab bα)计算结果可能是其补角(面面垂直:2.方法二:向量法。
转化为向量方法一:用线面垂直实现。
C的夹角βl lθl:)(计算结果可能是其补角BA AB ACαcos AB AC方法二:计算所成二面角为直角。
线面角)(二线线垂直:3.上任取一点(1) 定义:直线l ,作(交点除外)P方法一:用线面垂直实现。
内,则连结AO AO 为斜线PA 在面于O,PO l lm PAO 图中(与面)为直线l l所成的角。
的射影,mαP方法二:三垂线定理及其逆定理。
θA αOP POPAl OAl[0 ,90 ] (2)范围:l OAαl112/l l //0或时,当n1n l90时,当2θ求法:(3)方法一:定义法。
nn:作出线面角,并证明。
步骤121cos nn步骤一:计算21nn:解三角形,求出线面角。
步骤221n n二面角及其平面角三)(的关系,可能相等或步骤二:判断与21(1) 定义:在棱l 上取一点P,两个半平面内分别作者互补。
l 的垂线(射线)m、n,则射线m 和n 的夹角为四.距离问题。
—l —的平面角。
二面角.点面距。
1方法一:几何法。
m l P PnOA[0 ,180 ]范围:(2) 步骤1:过点P 作PO于O,线段PO 即为所求。
步骤2:计算线段PO 的长度。
(直接解三角形;等(3) 求法:体积法和等面积法;换点法)2.线面距、面面距均可转化为点面距。
方法一:定义法。
步骤1:作出二面角的平面角(三垂线定理),并证明。
3.异面直线之间的距离:解三角形,求出二面角的平面角。
步骤2方法一:转化为线面距离。
方法二:截面法。
m和同时垂直于平面POA 步骤1:如图,若平面,n则交线(射线)AP 和AO 的夹角就是二面角。
n为两条异面直线,n和如图,m 且步骤2:解三角形,求出二面角。
m //,则异面直线m 和n 之间的距离可转化为直βP线m 与平面之间的距离。
θA方法二:直接计算公垂线段的长度。
Oα方法三:公式法。
)。
方法三:坐标法(计算结果可能与二面角互补3/11如图,AD 是异面直线m 和n 的公垂线段,mB aA nd m // m' ,则异面直线m 和n 之间的距离为:c m'Db2222ab cosadcb C空间向量五.A A1空间向量基本定理一)(C C1Dp a, b, c ,都存在唯一的有序实数对为空间中不共面的三个向量,则对空间中任意一个向量若向量BB1zc p xayb、z y、x。
,使得三点共线,四点共面问题) (二三点共线 C 1. A,B,,且OA xOB yOCx1y1y x当的A时,是线段BC2AB AC三点共线A,C ,BCBA,,,D 四点共面2.yOC zOD xOBOA xz 1y,且1xy z当的BCD时,A 是△3ABy ADx AC四点共面,D CA,B,空间向量的坐标运算)(三A 1.已知空间中、两点的坐标分别为:B) B( x ) , z, yA( x , y , z则:,211122d ABAB; A ,B,) , y( x , y , z b (x ) , za若空间中的向量2. 111222aa bb则114/a bcos a b六.常见几何体的特征及运算(一)长方体1.长方体的对角线相等且互相平分。
222+coscos+cos、、 2. 若长方体的一条对角线与相邻的三条棱所成的角分别为,则αβγβαγ222 cos +cos+ cos、、,则若长方体的一条对角线与相邻的三个面所成的角分别为,则体对角线长为若长方体的长宽高分别为a、b、c3. ,体积为,表面积为。
(二)正棱锥:底面是正多边形且顶点在底面的射影在底面中心。
(三)正棱柱:底面是正多边形的直棱柱。
(四)正多面体:每个面有相同边数的正多边形,且每个顶点为端点有相同棱数的凸多面体。
(只有五种正多面体)(五)棱锥的性质:平行于底面的的截面与底面相似,且面积比等于顶点到截面的距离与棱锥的高的平方比。
正棱锥的性质:各侧棱相等,各侧面都是全等的等腰三角形。
VV)体积:(六棱锥棱柱球(七)1.定义:到定点的距离等于定长的点的集合叫球面。
2. 设球半径为R,小圆的半径为r,小圆圆心为O,球心O 到小圆的距离为d,则它们三者之间的数量关1。
系是3.球面距离:经过球面上两点的大圆在这两点间的一段劣弧的长度。
4. 球的表面积公式:体积公式:高考题典例考点1点到平面的距离5/11,为中点.2 D CC如图,正三棱柱例 1 的所有棱长都为CABCAB1111平面;(Ⅱ)求二面角的大小;⊥AB BDA (Ⅰ)求证:DAA B 111(Ⅲ)求点到平面的距离.BDAC 1解答过程(Ⅰ)取中点,连结.AO O BC为正三角形,.BC ⊥AO△ABC平面,中,平面正三棱柱ABC ⊥ABC11BCCB BCA 111A A1别为.连结BO BC,CC分,在正方形平面中, D BCCB,O BBCC AO ⊥111111F C.BD⊥,ABBO⊥BD C的中点,D111OB中,平面.在正方形,AB AB ⊥AB ABB⊥A B BDA1111111于交于点,在平面连中,作⊥结,(Ⅱ)设与 F G GF111ABABD1,平面.的平面角.BDA B 为二面角DA A DA ⊥AF ⊥AB ∠AFG ,由(Ⅰ)得AF 1111中,由等面积法可求得在DAA4 5 △,AF1 51,又AB2 AG.10 2AG 1AFG∠sin24AF4 55的大小为 B所以二面角A10 arcsin.DA14中,(Ⅲ)ABD.,,,△△△12S6S BDAD5A B2.的距离为在正三棱柱中,到平面BCCBA3BCD BDA1111A BD 111d.设点到平面的距离为 CSV.33SV111,,得由2 d Sd△△BCD△BD BCDAA A BDBCD11C12 33S BDA△12 .的距离为ABD点到平面 C 122考点异面直线的距离24ABC S,底面是边长为2 例已知三棱锥的正三角形,棱AB 、D BC、E SC 的中点,求.分别为,且垂直于底面的长为2116/CD 与SE 间的距离 .解答过程:如图所示,取BD 的中点F,连结EF ,SF ,CF ,BCD CD, CDSEFCD SEF EF EF 的距离即为两异面直线间的∥面的中位线,,∥到平面为CD SEF到平面C上一点又 .距离线面之间的距离可转化为线2 BC 4、的中点,h ,由题意知,AB,D、、E、FBC 分别是BD的距离,设其为1 CD6, DF2, SC22 6,EFCD2V11EFDF SC116222 3S CEF3332222CESCSE2 3 SCE 中,Rt在22CFSCSF424230 SCF 中,Rt在S1 3 hh 1 S,即6,3EF VV h2 332由于,解得又SEF CS SEF SEF CEF33332 3间的距离为CD与SE故.3考点3直线到平面的距离AC AA GBD的距离的正方体 .的中点,求中,BD G 到平面是2.例 3 如图,在棱长为1111:把线面距离转化为点面距离,再用点到平面距离的方法求解思路启迪.D1C1O1DGB BD ,∥平面:解析一解答过程11A1B1GBD BD 的距离皆为所求,以下求上任意一点到平面H 11GGBD的距离,点O 平面D11COAC BDA A BD A ACC DB,,平面,AB 11111111111GB D A ACCGBD BDOG ,两个平面的交线是平面又平面,111111111OGGBD OHGBD OH 平面H于,则有作点到平面,即OH是O .的距离1111111222O AO O. OG O S中,在1OG1O 1227/111126S又3OH2, OHGOH O.1OG O 132262DGB的距离等于即BD 到平面.113GBD BD ,∥平面解析二11GB D GBD的距离平面 . 的距离皆为所求,以下求点B BD上任意一点到平面1111GB DB GB D的距离为h 的高,则,将它视为三棱锥设点 B 到平面1111由于1114, V V,6 VS 2 2 22 2 3DDGBBB GB,1111D GBDGBB11113232 42 6 h,3626DGB.的距离等于到平面即BD 113都是线面距离 .所以求线面距离关键是直线上的每一点到平面的距离都相等,:当直线与平面平行时,小结选准恰当的点,转化为点面距离 .本例解析一是根据选出的点直接作出距离;解析二是等体积法求出点面距离 .考点4异面直线所成的角πAO AB4 为轴旋转以直线,斜边.例 4 如图,在中,可以通过AOB△RtAOC△RtRt△AOB OAB6AC AO B AB D 的中点.是的直二面角.得到,且二面角CODAOB ;平面)求证:平面I(D AO CD )求异面直线II (所成角的大小.与z AO BOCOAO,I)由题意,,解答过程:(AE B O B AO C BOC 是直二面角,是二面角CBO O AOB COAOBOCO,,,又平面DCO COD COD AOB .平面平面.又平面E CE DE ∥AO OB DE,(如图),则,连结,垂足为(II)作y CDAO所成的角.与是异面直线CDE BO12x C BO2.中,在5 OERt CO△COE BO,,2CE COOE128/11RtCDE中,.在又1△tanCDE15 3 DE AO.5CE 33DE2AO CD 15 .所成角的大小为异面直线与arctan3小结:求异面直线所成的角常常先作出所成角的平面图形,作法有:①平移法:在异面直线中的一条直线上选择“特殊点”,作另一条直线的平行线,如解析一,或利用中位线,如解析二;②补形法:把空间如解析三 .一般来说,平移法是最常其目的在于容易发现两条异面直线间的关系,图形补成熟悉的几何体,.0,.同时要特别注意异面直线所成的角的范围:用的,应作为求异面直线所成的角的首选方法2考点 5 直线和平面所成的角AB2 ,,∠ABC45 为平行四边形,侧面例5. 四棱锥S底面.已知ABCD 中,底面ABCD SBCABCD.SB3BC 2 2,SA S(Ⅰ)证明;(Ⅱ)求直线与平面所成角的大小.SAB SABC SDC B解答过程:(Ⅰ)作,垂足为,连结,由侧面底面⊥⊥BC AO SBC SO O,得底面.A B SO⊥ABCD S BO AOD ASA SB,因为,所以AOB ∠ABC 45 △为等腰直角三角形,,故又O BC SA⊥AO ⊥BO .,由三垂线定理,得C B SA⊥BC AD ∥BC ,,依题设(Ⅱ)由(Ⅰ)知D A AD SA⊥,由故,,,ADBC22SA 3AO2121△SAB SD 112的面积SO 1 AB S.,得.AB 2SA1221 AB AD sin135S△DAB2DB 的面积连结,得2211V V hSAB D ,解得h2 .,由于的距离为到平面设h S,得SO S D SABS ABD213322 SAB SD .所成角为设与平面,则2h sin11SD11SD SBC 22 .所成的我为所以,直线与平面arcsin 111 )先判断直线和平面的位置关系;(2)当直线和平:求直线与平面所成的角时,应注意的问题是(小结面斜交时,常用以下步骤:①构造——作出斜线与射影所成的角,②证明——论证作出的角为所求的角,9/11③计算——常用解三角形的方法求角,④结论——点明直线和平面所成的角的值.6考点二面角APQ BC CACB PQ,,,,,已知直二面角例6 .如图,CBC⊥PQ CA 45 30BAP.(I)证明和平面,直线所成的角为A PQ P B AC的大小.II)求二面角(B CCO⊥PQ O OB .,连结内过点于点作)在平面过程指引:(ICPQ CO⊥⊥,,所以,因为HA P Q OB CB OA CA.又因为,所以O BBAOABO 45 AOB9045,而,,所以BO⊥PQCO⊥PQ,从而,又OBC PQ BC⊥BC PQ ⊥OBC .所以平面.因为平面,故PQ⊥BO⊥PQ ,又)知,(II)由(I,,BO ⊥O OH ⊥AC BH ⊥ACBO BHH.故,所以,由三垂线定理知,于点.过点,连结作BHO BP AC的平面角.是二面角⊥COCAO CA 30 CAO由(I)知,,是和平面所成的角,则,所以3 3 AO OH ACAO sin 302.,则,不妨设2BOA O 3Rt △BOH Rt△OAB45ABOBAO,所以在是,在于中中,,BP arctan 2 AC3BO.的大小为.故二面角2t a n BHO OH32. 解法一是确定二面角的棱,进而找出二面角的平面角.无棱二面:本题是一个无棱二面角的求解问题小结角棱的确定有以下三种途径:①由二面角两个面内的两条相交直线确定棱,②由二面角两个平面内的两条平行直线找出棱,③补形构造几何体发现棱;解法二则是利用平面向量计算的方法,这也是解决无棱二面角的一种常用方法,即当二面角的平面角不易作出时,可由平面向量计算的方法求出二面角的大小.10/117考点利用空间向量求空间距离和角D1DABCABCD3A是棱长为如图,已知例7 .的正方体,11111B1C1AE FC CC E AA1F上,且在在上,点点.111E FD,B,F,E四点共面;(1)求证:1M A2D GM ⊥BFBGBCG,上,上,在(2)若点HBB M 为足垂在,点1B G C3BCCB EM ⊥H;平面,求证:11EBFDBCCB tan和侧面(3)用表示截面所成的锐二面角的大小,求.111DD DN 1N ENCN 上取点,使过程指引:( 1 )如图,在,,,连结1D1A1ND 2CF DN 1 AE B.,则11C1CFND∥N CFD DN AE ∥ADNE N,所以四边形因为,都为平行四,E F11M EN∥AD FD ∥CN .边形.从而,A1D H B G AD ∥BC EN ∥BC BCNEC是平行四边形,由此,故四边形又因为,所以CNBE∥FD ∥BE E,B,F,D 四点共面.,从而推知.因此,11GM⊥BFBM ⊥BC∠CFB ∠BGM,又,所以,(2)如图,BC32CFB BGMBG tan∠BG tan∠BM1BG.3CF2AE ∥BMEMABMEAB∥.,所以为平行四边形,从而因为BCCBBCCB EM AB ⊥⊥.,所以又平面平面1111∠EHM.于是BF⊥EH ⊥⊥BFEMBFBF⊥EMHMHEH,得,平面,所以(3)如图,连结.因为∠EHM.是所求的二面角的平面角,即∠MBH∠CFB MHBM sin ∠MBHBM sin∠CFB,所以因为EM.,tanBC1BM331322222BC 3CF MH13 11/ 1131。