立体几何基础知识
立体几何基础知识汇总
3.直线与平面的位置关系有平行、相交、在平面内三种情况.
4.平面与平面的位置关系有平行、相交两种情况.
5.等角定理
空间中如果两个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或互补.
1.三个推论
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.
17. 如图,在五面体 ABCDEF 中,四边形 CDEF 为矩形, AD CD.证明: AB 平面 ADF .
18. 如图,四棱锥 S ABCD 中,SD 底面 ABCD ,AB / /CD ,AD DC ,AB AD 1 ,DC 2 , SD 2 , E 为棱 SB 的中点.求证: SC 平面 ADE .
13. 己知三棱 柱ABC A1B1C1, 点A1 在底面 ABC 上的射影恰为 AC 的中点 D , BCA 90 , AC BC 2, 又知 BA1 AC1. 求证: AC1 平面A1BC .
14. 如图,在四棱锥 P ABCD 中,底面 ABCD 为矩形,PD 平面 ABCD ,E 为棱 PB 的中点,PB 2 ,PD 1,BPC 45 .证 明: PC 平面 ADE .
9. 如图,在三棱锥 P ABC 中,G 是棱 PA 的中点,PC AC , 且 PB AB AC BC 2 , PC 1.求证:直线 BG 平面 PAC .
10. 如图,在三棱锥 P ABC 中, PA 面 AABBCC,,AACC AABB,,PPAA AADD22DDCC22,,AAEE AABB 33.求证:
立体几何系统提升精讲
1.多面体的表(侧)面积
因为多面体的各个面都是平面,所以多面体的侧面积就是所有侧面的面积之和,表面积是侧面积与底面
立体几何知识点归纳
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,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222coscos 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。
立体几何基本知识
立体几何基本知识立体几何是几何学的一个重要分支,研究空间中的图形和形体的性质和关系。
在立体几何中,我们主要关注点、线、面以及它们之间的相互关系。
本文将介绍立体几何的基本知识,包括立体的概念、常见的立体形状以及它们的性质。
一、立体的概念在几何学中,立体是指具有长度、宽度和高度的物体。
立体可以看作是由若干平面围成的封闭空间。
它有三个维度,可以从各个角度进行观察和描述。
与此相对应,平面是指仅有长度和宽度、没有高度的二维几何形状。
二、常见的立体形状1. 三棱柱:三棱柱是由两个平行且相等的底面通过三个矩形侧面连接而成的立体形状。
它有三条棱,两个底面和三个矩形侧面。
三棱柱的特点是底面边的长度和形状相等。
2. 四棱锥:四棱锥是由一个四边形底面和四个三角形侧面连接而成的立体形状。
它有四条棱,一个底面和四个三角形侧面。
四棱锥的特点是底面是一个四边形,而侧面是四个三角形。
3. 球体:球体是由所有距离球心相等的点组成的立体形状。
它没有边和面,只有曲面。
球体的特点是半径相等的所有点到球心的距离相等。
4. 圆柱体:圆柱体是由两个平行且相等的圆底面和连接它们的侧面组成的立体形状。
它有两个底面和一个侧面,侧面是一个矩形。
圆柱体的特点是两个底面相等且平行。
5. 圆锥体:圆锥体是由一个圆底面和连接它们的侧面组成的立体形状。
它有一个底面和一个侧面,侧面由底面中心到侧面边界上的点组成。
圆锥体的特点是底面是一个圆。
三、立体形状的性质1. 面积:立体形状的面积是指其表面的大小。
不同的立体形状具有不同的计算公式,如三棱柱的表面积为底面积加上三个侧面的面积之和。
2. 体积:立体形状的体积是指其所占的空间大小。
不同的立体形状也有不同的计算公式,如球体的体积为4/3乘以圆周率π乘以半径的立方。
3. 边长、半径和高度:立体形状的边长、半径和高度是描述其大小的重要参数。
这些参数可以帮助我们计算其他性质,如底面积、侧面积和体积。
4. 对称性:一些立体形状具有特定的对称性,如球体和圆柱体都具有旋转对称性。
立体几何的基本知识点总结
立体几何的基本知识点总结立体几何是几何学的一个重要分支,研究物体的形状、大小、位置等特征。
在学习立体几何时,我们需要了解一些基本的知识点。
本文将对立体几何的基本概念、性质、公式等进行总结,以帮助读者更好地理解和应用这些知识。
1. 点、线、面和体立体几何研究的对象主要有点、线、面和体。
点是没有大小和形状的,用来表示位置;线是由无限多个点连起来形成的,用来表示长度和方向;面是由无限多条线组成的,具有长度和宽度,用来表示平面;体则是由无限多个面组成的,具有长度、宽度和高度,用来表示立体物体。
2. 四面体、正方体和圆柱体四面体是由四个面组成的立体体,每个面都是一个三角形;正方体是由六个面组成的立体体,每个面都是一个正方形;圆柱体是由一个底面和一个平行于底面的曲面组成的立体体,底面为圆形。
3. 长方体、棱柱和棱锥长方体是由六个矩形面组成的立体体,每个面都有四个直角;棱柱是由两个平行且相等的多边形组成的立体体,这两个多边形分别称为底面和顶面;棱锥是由一个多边形底面和一个顶点连直线并延伸至底面外部的部分组成的立体体。
4. 体积和表面积体积是用来衡量立体体所占空间的大小,常用单位有立方厘米、立方米等;表面积是用来衡量立体体外部所包围的面积,常用单位有平方厘米、平方米等。
不同形状的立体体计算体积和表面积的方法也不同,例如长方形的体积为长乘宽乘高,表面积为底面积的两倍加上侧面积。
5. 平行四边形的性质平行四边形是指有两对边分别平行的四边形,其性质包括:对边相等、对角线互相平分、对角线长度平方等于两条对边长度平方和、对角线互相垂直等。
6. 圆锥的性质圆锥是由一个底面和一个顶点连直线并延伸至底面外部的部分组成的立体体,其性质包括:底面与侧面接触于一条直线上、侧面都是直角三角形、顶点到底面的垂线与底面的切点连线垂直等。
7. 球的性质球是由无数个平行的点组成的立体体,其性质包括:球心到球面上任意一点的距离都相等、球面上任意两点之间的最短距离是球心到这两点连线的长度、球表面积等于4πr²(其中r为半径)、球体积等于4/3πr³等。
立体几何知识点
立体几何知识点一、 平面.1. 经过不在同一条直线上的三点确定一个面.注:两两相交且不过同一点的四条直线必在同一平面内.2. 两个平面可将平面分成3或4部分.(①两个平面平行,②两个平面相交)3. 过三条互相平行的直线可以确定1或3个平面.(①三条直线在一个平面内平行,②三条直线不在一个平面内平行)[注]:三条直线可以确定三个平面,三条直线的公共点有0或1个.4. 三个平面最多可把空间分成 8 部分.(X 、Y 、Z 三个方向)二、 空间直线.1. 空间直线位置分三种:相交、平行、异面. 相交直线—共面有反且有一个公共点;平行直线—共面没有公共点;异面直线—不同在任一平面内[注]:①两条异面直线在同一平面内射影一定是相交的两条直线.(×)(可能两条直线平行,也可能是点和直线等)②直线在平面外,指的位置关系:平行或相交③若直线a 、b 异面,a 平行于平面α,b 与α的关系是相交、平行、在平面α内. ④两条平行线在同一平面内的射影图形是一条直线或两条平行线或两点.⑤在平面内射影是直线的图形一定是直线.(×)(射影不一定只有直线,也可以是其他图形)⑥在同一平面内的射影长相等,则斜线长相等.(×)(并非是从平面外一点..向这个平面所引的垂线段和斜线段)⑦b a ,是夹在两平行平面间的线段,若b a =,则b a ,的位置关系为相交或平行或异面.2. 异面直线判定定理:过平面外一点与平面内一点的直线和平面内不经过该点的直线是异面直线.(不在任何一个平面内的两条直线)3. 平行公理:平行于同一条直线的两条直线互相平行.4. 等角定理:如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行并且方向相同,那么这两个角相等(如下图).(二面角的取值范围[) 180,0∈θ) (直线与直线所成角(] 90,0∈θ) (斜线与平面成角() 90,0∈θ) (直线与平面所成角[] 90,0∈θ)(向量与向量所成角])180,0[ ∈θ 推论:如果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锐角(或直角)相等.5. 两异面直线的距离:公垂线的长度.12方向相同12方向不相同空间两条直线垂直的情况:相交(共面)垂直和异面垂直.21,l l 是异面直线,则过21,l l 外一点P ,过点P 且与21,l l 都平行平面有一个或没有,但与21,l l 距离相等的点在同一平面内. (1L 或2L 在这个做出的平面内不能叫1L 与2L 平行的平面)三、 直线与平面平行、直线与平面垂直.1. 空间直线与平面位置分三种:相交、平行、在平面内.2. 直线与平面平行判定定理:如果平面外一条直线和这个平面内一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行.(“线线平行,线面平行”)[注]:①直线a 与平面α内一条直线平行,则a ∥α. (×)(平面外一条直线) ②直线a 与平面α内一条直线相交,则a 与平面α相交. (×)(平面外一条直线) ③若直线a 与平面α平行,则α内必存在无数条直线与a 平行. (√)(不是任意一条直线,可利用平行的传递性证之)④两条平行线中一条平行于一个平面,那么另一条也平行于这个平面. (×)(可能在此平面内)⑤平行于同一直线的两个平面平行.(×)(两个平面可能相交)⑥平行于同一个平面的两直线平行.(×)(两直线可能相交或者异面)⑦直线l 与平面α、β所成角相等,则α∥β.(×)(α、β可能相交)3. 直线和平面平行性质定理: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.(“线面平行,线线平行”)4. 直线与平面垂直是指直线与平面任何一条直线垂直,过一点有且只有一条直线和一个平面垂直,过一点有且只有一个平面和一条直线垂直.● 若PA ⊥α,a ⊥AO ,得a ⊥PO (三垂线定理), 得不出α⊥PO . 因为a ⊥PO ,但PO 不垂直OA .● 三垂线定理的逆定理亦成立. 直线与平面垂直的判定定理一:如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这两条直线垂直于这个平面.(“线线垂直,线面垂直”)直线与平面垂直的判定定理二:如果平行线中一条直线垂直于一个平面,那么另一条也垂直于这个平面.推论:如果两条直线同垂直于一个平面,那么这两条直线平行.[注]:①垂直于同一平面....的两个平面平行.(×)(可能相交,垂直于同一条直线.....的两个平面平行)②垂直于同一直线的两个平面平行.(√)(一条直线垂直于平行的一个平面,必垂直于另一个平面)③垂直于同一平面的两条直线平行.(√)5. ⑴垂线段和斜线段长定理:从平面外一点..向这个平面所引的垂线段和斜线段中,①射影相等的两条斜线段相等,射影较长的斜线段较长;②相等的斜线段的射影相等,较长的斜线段射影较长;③垂线段比任何一条斜线段短.[注]:垂线在平面的射影为一个点. [一条直线在平面内的射影是一条直线.(×)]⑵射影定理推论:如果一个角所在平面外一点到角的两边的距离相等,那么这点在平面内的射影在这个角的平分线上P OA a四、平面平行与平面垂直.1. 空间两个平面的位置关系:相交、平行.2. 平面平行判定定理:如果一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面,哪么这两个平面平行.(“线面平行,面面平行”)推论:垂直于同一条直线的两个平面互相平行;平行于同一平面的两个平面平行. [注]:一平面间的任一直线平行于另一平面.3. 两个平面平行的性质定理:如果两个平面平行同时和第三个平面相交,那么它们交线平行.(“面面平行,线线平行”)4. 两个平面垂直性质判定一:两个平面所成的二面角是直二面角,则两个平面垂直.两个平面垂直性质判定二:如果一个平面与一条直线垂直,那么经过这条直线的平面垂直于这个平面.(“线面垂直,面面垂直”)注:如果两个二面角的平面对应平面互相垂直,则两个二面角没有什么关系.5. 两个平面垂直性质定理:如果两个平面垂直,那么在一个平面内垂直于它们交线的直线也垂直于另一个平面.推论:如果两个相交平面都垂直于第三平面,则它们交线垂直于第三平面.证明:如图,找O作OA、OB分别垂直于21,ll,因为ααββ⊥⊂⊥⊂OBPMOAPM,,,则OBPMOAPM⊥⊥,.6. 两异面直线任意两点间的距离公式:θcos2222mndnml+++=(θ为锐角取加,θ为钝取减,综上,都取加则必有⎥⎦⎤⎝⎛∈2,0πθ)7. ⑴最小角定理:21coscoscosθθθ=(1θ为最小角,如图)⑵最小角定理的应用(∠PBN为最小角)简记为:成角比交线夹角一半大,且又比交线夹角补角一半长,一定有4条.成角比交线夹角一半大,又比交线夹角补角小,一定有2条.成角比交线夹角一半大,又与交线夹角相等,一定有3条或者2条.成角比交线夹角一半小,又与交线夹角一半小,一定有1条或者没有.五、棱锥、棱柱.1. 棱柱.⑴①直棱柱侧面积:ChS=(C为底面周长,h是高)该公式是利用直棱柱的侧面展开图为矩形得出的.②斜棱住侧面积:lCS1=(1C是斜棱柱直截面周长,l是斜棱柱的侧棱长)该公式是利用斜棱柱的侧面展开图为平行四边形得出的.⑵{四棱柱}⊃{平行六面体}⊃{直平行六面体}⊃{长方体}⊃{正四棱柱}⊃{正方体}. {直四棱柱}⋂{平行六面体}={直平行六面体}.⑶棱柱具有的性质:图1θθ1θ2图2PαβθM ABO①棱柱的各个侧面都是平行四边形,所有的侧棱都相等;直棱柱的各个侧面都是矩形........;正棱柱的各个侧面都是全等的矩形......②棱柱的两个底面与平行于底面的截面是对应边互相平行的全等..多边形. ③过棱柱不相邻的两条侧棱的截面都是平行四边形.注:①棱柱有一个侧面和底面的一条边垂直可推测是直棱柱. (×)(直棱柱不能保证底面是钜形可如图)②(直棱柱定义)棱柱有一条侧棱和底面垂直.⑷平行六面体:定理一:平行六面体的对角线交于一点.............,并且在交点处互相平分. [注]:四棱柱的对角线不一定相交于一点.定理二:长方体的一条对角线长的平方等于一个顶点上三条棱长的平方和.推论一:长方体一条对角线与同一个顶点的三条棱所成的角为γβα,,,则1cos cos cos 222=++γβα.推论二:长方体一条对角线与同一个顶点的三各侧面所成的角为γβα,,,则2cos cos cos 222=++γβα.[注]:①有两个侧面是矩形的棱柱是直棱柱.(×)(斜四面体的两个平行的平面可以为矩形)②各侧面都是正方形的棱柱一定是正棱柱.(×)(应是各侧面都是正方形的直.棱柱才行) ③对角面都是全等的矩形的直四棱柱一定是长方体.(×)(只能推出对角线相等,推不出底面为矩形)④棱柱成为直棱柱的一个必要不充分条件是棱柱有一条侧棱与底面的两条边垂直. (两条边可能相交,可能不相交,若两条边相交,则应是充要条件)2. 棱锥:棱锥是一个面为多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形.[注]:①一个棱锥可以四各面都为直角三角形.②一个棱柱可以分成等体积的三个三棱锥;所以棱柱棱柱3V S h V ==.⑴①正棱锥定义:底面是正多边形;顶点在底面的射影为底面的中心.[注]:i. 正四棱锥的各个侧面都是全等的等腰三角形.(不是等边三角形)ii. 正四面体是各棱相等,而正三棱锥是底面为正△侧棱与底棱不一定相等iii. 正棱锥定义的推论:若一个棱锥的各个侧面都是全等的等腰三角形(即侧棱相等);底面为正多边形.②正棱锥的侧面积:'Ch 21S =(底面周长为C ,斜高为'h ) ③棱锥的侧面积与底面积的射影公式:αcos 底侧S S =(侧面与底面成的二面角为α) 附: 以知c ⊥l ,b a =⋅αcos ,α为二面角b l a --. c则l a S ⋅=211①,b l S ⋅=212②,b a =⋅αcos ③ ⇒①②③得αcos 底侧S S =. 注:S 为任意多边形的面积(可分别多个三角形的方法).⑵棱锥具有的性质:①正棱锥各侧棱相等,各侧面都是全等的等腰三角形,各等腰三角形底边上的高相等(它叫做正棱锥的斜高).②正棱锥的高、斜高和斜高在底面内的射影组成一个直角三角形,正棱锥的高、侧棱、侧棱在底面内的射影也组成一个直角三角形.⑶特殊棱锥的顶点在底面的射影位置:①棱锥的侧棱长均相等,则顶点在底面上的射影为底面多边形的外心.②棱锥的侧棱与底面所成的角均相等,则顶点在底面上的射影为底面多边形的外心. ③棱锥的各侧面与底面所成角均相等,则顶点在底面上的射影为底面多边形内心. ④棱锥的顶点到底面各边距离相等,则顶点在底面上的射影为底面多边形内心. ⑤三棱锥有两组对棱垂直,则顶点在底面的射影为三角形垂心.⑥三棱锥的三条侧棱两两垂直,则顶点在底面上的射影为三角形的垂心.⑦每个四面体都有外接球,球心0是各条棱的中垂面的交点,此点到各顶点的距离等于球半径;⑧每个四面体都有内切球,球心I 是四面体各个二面角的平分面的交点,到各面的距离等于半径.[注]:i. 各个侧面都是等腰三角形,且底面是正方形的棱锥是正四棱锥.(×)(各个侧面的等腰三角形不知是否全等)ii. 若一个三角锥,两条对角线互相垂直,则第三对角线必然垂直简证:A B ⊥CD ,AC ⊥BD ⇒ BC ⊥AD. 令b AC c AD a AB ===,, 得c a c b AD BC c AD a b AB AC BC -=⋅⇒=-=-=,,已知()(),0=-⋅=-⋅c a b b c a 0=-⇒c b c a 则0=⋅AD BC .iii. 空间四边形OABC 且四边长相等,则顺次连结各边的中点的四边形一定是矩形. iv. 若是四边长与对角线分别相等,则顺次连结各边的中点的四边是一定是正方形. 简证:取AC 中点'O ,则⊥⇒⊥'⊥'AC AC O B AC o o ,平面=∠⇒⊥⇒'FGH BO AC B O O 90°易知EFGH 为平行四边形⇒EFGH 为长方形.若对角线等,则EFGH FG EF ⇒=为正方形. 3. 球:⑴球的截面是一个圆面.①球的表面积公式:24R S π=.②球的体积公式:334R V π=. ⑵纬度、经度:F E HG B C DA O'O r①纬度:地球上一点P 的纬度是指经过P 点的球半径与赤道面所成的角的度数. ②经度:地球上B A ,两点的经度差,是指分别经过这两点的经线与地轴所确定的二个半平面的二面角的度数,特别地,当经过点A 的经线是本初子午线时,这个二面角的度数就是B 点的经度.附:①圆柱体积:h r V 2π=(r 为半径,h 为高) ②圆锥体积:h r V 231π=(r 为半径,h 为高) ③锥形体积:Sh V 31=(S 为底面积,h 为高) 4. ①内切球:当四面体为正四面体时,设边长为a ,a h 36=,243a S =底,243a S =侧 得a a a R R a R a a a 46342334/424331433643222=⋅==⇒⋅⋅+⋅=⋅. 注:球内切于四面体:h S R S 313R S 31V 底底侧ACD B ⋅=⋅+⋅⋅⋅=- ②外接球:球外接于正四面体,可如图建立关系式.六. 空间向量.1. (1)共线向量:共线向量亦称平行向量,指空间向量的有向线段所在直线互相平行或重合.注:①若a 与b 共线,b 与c 共线,则a 与c 共线.(×) [当0=b 时,不成立] ②向量c b a ,,共面即它们所在直线共面.(×) [可能异面]③若a ∥b ,则存在小任一实数λ,使b a λ=.(×)[与0=b 不成立]④若a 为非零向量,则00=⋅a .(√)[这里用到)0(≠b b λ之积仍为向量](2)共线向量定理:对空间任意两个向量)0(,≠b b a ,a ∥b 的充要条件是存在实数λ(具有唯一性),使b a λ=.(3)共面向量:若向量a 使之平行于平面α或a 在α内,则a 与α平行,记作a ∥α.(4)①共面向量定理:如果两个向量b a ,不共线,则向量P 与向量b a ,共面的充要条件是存在实数对x 、y 使b y a x P +=.②空间任一点...O .和不共线三点......A .、.B .、.C .,则)1(=++++=z y x OC z OB y OA x OP 是P ABC O R四点共面的充要条件.(简证:→+==++--=AC z AB y AP OC z OB y OA z y OP )1(P 、A 、B 、C 四点共面)注:①②是证明四点共面的常用方法.2. 空间向量基本定理:如果三个向量....c b a ,,不共面...,那么对空间任一向量P ,存在一个唯一的有序实数组x 、y 、z ,使c z b y a x p ++=.推论:设O 、A 、B 、C 是不共面的四点,则对空间任一点P , 都存在唯一的有序实数组x 、y 、z 使 OC z OB y OA x OP ++=(这里隐含x+y+z≠1).注:设四面体ABCD 的三条棱,,,,d AD c AC b AB ===其中Q 是△BCD 的重心,则向量)(31c b a AQ ++=用MQ AM AQ +=即证. 3. (1)空间向量的坐标:空间直角坐标系的x 轴是横轴(对应为横坐标),y 轴是纵轴(对应为纵轴),z 轴是竖轴(对应为竖坐标).①令a =(a 1,a 2,a 3),),,(321b b b b =,则),,(332211b a b a b a b a ±±±=+))(,,(321R a a a a ∈=λλλλλ332211b a b a b a b a ++=⋅ a ∥)(,,332211R b a b a b a b ∈===⇔λλλλ332211b a b a b a ==⇔0332211=++⇔⊥b a b a b a b a222321a a a ++==(a a =⇒⋅=)232221232221332211||||,cos b b b a a a b a b a b a b a b a b a ++⋅++++=⋅⋅>=< ②空间两点的距离公式:212212212)()()(z z y y x x d -+-+-=.(2)法向量:若向量a 所在直线垂直于平面α,则称这个向量垂直于平面α,记作α⊥a ,如果α⊥a 那么向量a 叫做平面α的法向量.(3)用向量的常用方法:①利用法向量求点到面的距离定理:如图,设n 是平面α的法向量,AB 是平面α的一条射线,其中α∈A ,则点B 到平面α||n A D CB②利用法向量求二面角的平面角定理:设21,n n 分别是二面角βα--l 中平面βα,的法向量,则21,n n 所成的角就是所求二面角的平面角或其补角大小(21,n n 方向相同,则为补角,21,n n 反方,则为其夹角).③证直线和平面平行定理:已知直线≠⊄a 平面α,α∈⋅∈⋅D C a B A ,,且CDE 三点不共线,则a ∥α的充要条件是存在有序实数对μλ⋅使CE CD AB μλ+=.(常设CE CD AB μλ+=求解μλ,若μλ,存在即证毕,若μλ,不存在,则直线AB 与平面相交).AB一、四面体.:1、①四面体的六条棱的垂直平分面交于一点,这一点叫做此四面体的外接球的球心; ②四面体的四个面组成六个二面角的角平分面交于一点,该点叫此四面体内接球的球心; ③四面体的四个面的重心与相对顶点的连接交于一点,这一点叫做此四面体的重心,且重心将每条连线分为3︰1;④12个面角之和为720°,每个三面角中任两个之和大于另一个面角,且三个面角和为180°.2. 直角四面体:有一个三面角的三个面角均为直角的四面体称为直角四面体,相当于平面几何的直角三角形. (在直角四面体中,记V 、l 、S 、R 、r 、h 分别表示其体积、六条棱长之和、表面积、外接球半径、内切球半径及侧面上的高),则有空间勾股定理: S 2△ABC +S 2△BCD +S 2△ABD =S 2△ACD.3. 等腰四面体:对棱都相等的四面体称为等腰四面体,好象平面几何中的等腰三角形.根据定义不难证明以长方体的一个顶点的三条面对角线的端点为顶点的四面体是等腰四面体,反之也可以将一个等腰四面体拼补成一个长方体.(在等腰四面体ABCD 中,记BC = AD =a ,AC = BD = b ,AB = CD = c ,体积为V ,外接球半径为R ,内接球半径为r ,高为h ),则有①等腰四面体的体积可表示为22231222222222c b a b a c a c b V -+⋅-+⋅-+=; ②等腰四面体的外接球半径可表示为22242c b a R ++=;③等腰四面体的四条顶点和对面重心的连线段的长相等,且可表示为22232c b a m ++=;④h = 4r.二、常用结论、方法和公式1.从一点O 出发的三条射线OA 、OB 、OC ,若∠AOB=∠AOC ,则点A 在平面∠BOC OABC D上的射影在∠BOC 的平分线上;2. 已知:直二面角M -AB -N 中,AE ⊂ M ,BF ⊂ N,∠EAB=1θ,∠ABF=2θ,异面直线AE 与BF 所成的角为θ,则;cos cos cos 21θθθ=3.立平斜公式:如图,AB 和平面所成的角是1θ,AC 在平面内,BC 和AB 的射影BA 1成2θ,设∠ABC=3θ,则cos 1θcos 2θ=cos 3θ; 4.异面直线所成角的求法:(1)平移法:在异面直线中的一条直线中选择一特殊点,作另一条的平行线;(2)补形法:把空间图形补成熟悉的或完整的几何体,如正方体、平行六面体、长方体等,其目的在于容易发现两条异面直线间的关系;7.空间距离的求法(1)两异面直线间的距离,高考要求是给出公垂线,所以一般先利用垂直作出公垂线,然后再进行计算;(2)求点到直线的距离,一般用三垂线定理作出垂线再求解;(3)求点到平面的距离,一是用垂面法,借助面面垂直的性质来作,因此,确定已知面的垂面是关键;二是不作出公垂线,转化为求三棱锥的高,利用等体积法列方程求解;8.正棱锥的各侧面与底面所成的角相等,记为θ,则S 侧cos θ=S 底;9.已知:长方体的体对角线与过同一顶点的三条棱所成的角分别为,,,γβα因此有cos 2α+cos 2β+cos 2γ=1; 若长方体的体对角线与过同一顶点的三侧面所成的角分别为,,,γβα则有cos 2α+cos 2β+cos 2γ=2;10.正方体和长方体的外接球的直径等与其体对角线长;11.欧拉公式:如果简单多面体的顶点数为V,面数为F,棱数为E.那么V+F -E=2;并且棱数E =各顶点连着的棱数和的一半=各面边数和的一半;12.柱体的体积公式:柱体(棱柱、圆柱)的体积公式是V 柱体=Sh.其中S 是柱体的底面积,h 是柱体的高.13.直棱柱的侧面积和全面积S 直棱柱侧= c (c 表示底面周长, 表示侧棱长) S 棱柱全=S 底+S 侧14.棱锥的体积:V 棱锥=Sh 31,其中S 是棱锥的底面积,h 是棱锥的高。
立体几何的全部知识点
立体几何的全部知识点立体几何是九年级数学中常见的概念,属于几何学知识,包括三维空间中各种形状和投影,以及它们之间的关系,有助于我们研究物体的结构和代数运算,为物体的准确表达提供帮助。
立体几何的知识点包括:一、定义和符号:(1)体积:体积V是在某一时刻,某一物体的容积所表示的实际大小。
(2)表面积:Surface Area S 是在某一时刻,某一物体的整个表面的面积总和。
(3)立体角:立体角也称为穹顶角,它由三条相交的边组成,表示物体上某一点到其他三面所角度的总和。
(4)体积和表面积的符号分别为V和S。
二、投影:(1)正投影:正投影是指沿着平面对物体进行投影,显示物体的各面的立体效果,物体被投影到平面上,形成新的三维形体。
(2)侧投影:侧投影是把物体投影到平面上,只显示物体上与投影面垂直的一部分,不会显示其上斜角或斜面。
三、变换:(1)平移:平移是把物体移动到新位置,沿着一个给定的方向进行移动。
(2)旋转:旋转是把物体局部或整体移动到新位置,沿着一定角度和指定的锥形旋转。
(1)水平投影:水平投影指通过把物体置于水平平面上来进行投影,表达投影物作为物体的一部分的立体视觉效果。
(3)正交投影:正交投影是将物体的正面以一个给定的垂线作为视轴,把物体投影到一个直角坐标系上,以呈现其真实模样。
(4) 仿射投影:仿射投影是把物体投射到平面上,同时保留物体形状和位置的相对关系,物体经过一个仿射变换,可以在平面上表示一种实体的完整的立体形状。
五、三角形几何:(1)三角形的周长:三角形的周长是指给定三角形的三条边之和。
(3)余弦定理:余弦定理是指在一个三角形中,要么是给定三条边,要么是两条边和夹角之间存在性质,充分表示相应之间关系。
(4)余切定理:余切定理是指在一个三角形中,无论如何,两条边的余切值都是一定的。
(5)三角函数:三角函数是以这三个角的正弦、余弦和正切为变量表示的函数,三角函数可以用来求解复杂的三角形。
立体几何知识点
立体几何知识点立体几何是几何学中的一门重要学科,研究物体的形状、大小以及其相关性质。
在我们日常生活中,许多事物都是三维的,如建筑物、容器、雕塑等,立体几何知识的运用可以帮助我们更好地理解和描述这些物体。
本文将介绍一些常见的立体几何知识点。
1. 点、线、面、体在立体几何中,最基本的元素包括点、线、面和体。
点是没有长度、宽度和高度的,它只有位置;线是由无数个点连成的,有长度但没有宽度和高度;面是由无数个线连成的,有长度和宽度但没有高度;而体是由无数个面连成的,有长度、宽度和高度。
2. 平行和垂直在几何学中,平行和垂直是两个重要的概念。
平行是指两条或多条直线在同一平面内永远不会相交;垂直是指两条直线的交角为90度。
平行和垂直关系在立体几何中也同样适用,我们可以通过观察物体的边缘线来确定它们之间的平行和垂直关系。
3. 立体图形的表面积和体积表面积和体积是描述立体图形大小的常见指标。
表面积是指立体图形所有的外侧面积之和,体积是指立体图形所包含的空间大小。
不同的立体图形计算表面积和体积的方法也各不相同,比如长方体的表面积等于各个面的面积之和,体积等于底面积乘以高度。
4. 立体图形的分类在立体几何中,常见的立体图形包括球体、圆锥体、圆柱体、正方体和长方体等。
球体是一个由无数个点构成的曲面,在球体内部的任意两点之间的直线都位于球心之内;圆柱体是由一个圆和两个平行于圆的直线围成的体;圆锥体是由一个圆和一个顶点连成的带有尖端的体。
5. 立体图形的投影在立体几何中,投影是指将三维物体投射到二维平面上的过程。
常见的投影有平行投影和透视投影。
平行投影是指物体投影到平面上时保持与物体平行的投影线,透视投影是指物体投影到平面上时呈现出透视效果的投影线。
通过投影,我们可以更清晰地观察和理解立体物体的形状和结构。
在生活和学习中,了解立体几何知识是非常有用的。
它可以帮助我们理解物体的大小、形状和结构,进而应用到实际问题中。
在建筑设计、制造业、计算机图形学等领域,立体几何知识的运用被广泛应用。
立体几何初步知识点全总结
立体几何初步知识点全总结一、空间几何体的结构。
1. 棱柱。
- 定义: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,由这些面所围成的多面体叫做棱柱。
- 分类:- 按底面多边形的边数分为三棱柱、四棱柱、五棱柱等。
- 直棱柱:侧棱垂直于底面的棱柱。
正棱柱:底面是正多边形的直棱柱。
- 性质:- 侧棱都相等,侧面是平行四边形。
- 两个底面与平行于底面的截面是全等的多边形。
- 过不相邻的两条侧棱的截面(对角面)是平行四边形。
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,由这些面所围成的多面体叫做棱锥。
- 分类:- 按底面多边形的边数分为三棱锥、四棱锥、五棱锥等。
- 正棱锥:底面是正多边形,且顶点在底面的射影是底面正多边形的中心的棱锥。
- 性质:- 正棱锥各侧棱相等,各侧面都是全等的等腰三角形,各等腰三角形底边上的高相等(它叫做正棱锥的斜高)。
- 棱锥的高、斜高和斜高在底面上的射影组成一个直角三角形;棱锥的高、侧棱和侧棱在底面上的射影也组成一个直角三角形。
3. 棱台。
- 定义: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叫做棱台。
- 分类:由三棱锥、四棱锥、五棱锥等截得的棱台分别叫做三棱台、四棱台、五棱台等。
- 性质:- 棱台的各侧棱延长后交于一点。
- 棱台的上下底面是相似多边形,侧面是梯形。
4. 圆柱。
- 定义:以矩形的一边所在直线为轴旋转,其余三边旋转所成的曲面所围成的几何体叫做圆柱。
- 性质:- 圆柱的轴截面是矩形。
- 平行于底面的截面是与底面全等的圆。
5. 圆锥。
- 定义:以直角三角形的一条直角边所在直线为轴旋转,其余两边旋转所成的曲面所围成的几何体叫做圆锥。
- 性质:- 圆锥的轴截面是等腰三角形。
- 平行于底面的截面是圆,截面半径与底面半径之比等于顶点到截面距离与圆锥高之比。
6. 圆台。
- 定义:用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面与截面之间的部分叫做圆台。
高中数学知识点总结立体几何基础
高中数学知识点总结立体几何基础高中数学知识点总结:立体几何基础在高中数学中,立体几何是一个非常重要的内容,它研究的是空间中的物体、形状和位置关系。
掌握立体几何的基础知识对于解题和应用数学都有着重要的作用。
本文将对高中数学中的立体几何基础知识点进行总结。
一、点、线、面和空间1. 点:点是最基本的几何图形,它没有长度、宽度和高度,只有位置。
2. 线:线由无数个点连成,具有长度和方向。
3. 面:面由线围成,具有长度和宽度,两个面之间由边界线分隔。
4. 空间:空间就是由无限个点、线和面组成的。
二、立体的分类1. 多面体:多面体是由多个平面围成的空间图形,它有很多面、边和顶点。
常见的多面体有正方体、长方体、正六面体等。
2. 圆锥体:圆锥体是由一个圆和一个顶点连成的线段,再将这个线段旋转一周形成的。
3. 圆柱体:圆柱体是由两个平行的圆底面和连接两个底面的矩形侧面组成的。
4. 球体:球体由一个圆绕着直径旋转一周形成的。
三、体积和表面积1. 体积:体积用来表示立体图形的容量大小,它的单位是立方厘米(cm³)或立方米(m³)。
不同形状的立体图形计算体积的公式也不同,例如长方体的体积公式为长×宽×高。
2. 表面积:表面积是表示立体图形外部各个面积的总和,它的单位是平方厘米(cm²)或平方米(m²)。
各种立体图形的表面积计算公式不同,例如正方体的表面积公式为6×边长×边长。
四、立体图形的投影1. 正交投影:正交投影是指从不同的方向将物体的投影投射到一个平面上,保持形状和大小不变。
常见的正交投影有俯视图、正视图和侧视图。
2. 斜投影:斜投影是指将物体的投影投射到一个斜面上,通过变换物体的位置和大小来表示形状。
五、相似立体和全等立体1. 相似立体:相似立体是指两个立体图形的形状相似,但大小可以不同。
在相似立体中,对应的边长比例相等,对应的面积比例相等,对应的体积比例相等。
(完整版)立体几何初步知识点(很详细的)
立体几何初步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。
(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:以直角梯形的垂直与底边的腰为旋转轴,旋转一周所成几何特征: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。
2、空间几何体的三视图定义三视图:正视图(光线从几何体的前面向后面正投影);侧视图(从左向右)、俯视图(从上向下)注:正视图反映了物体的高度和长度;俯视图反映了物体的长度和宽度;侧视图反映了物体的高度和宽度。
3、空间几何体的直观图——斜二测画法斜二测画法特点:①原来与x 轴平行的线段仍然与x 平行且长度不变;②原来与y 轴平行的线段仍然与y 平行,长度为原来的一半。
4、柱体、锥体、台体的表面积与体积(1)几何体的表面积为几何体各个面的面积的和。
(2)特殊几何体表面积公式(c 为底面周长,h 为高,'h 为斜高,l 为母线) ch S =直棱柱侧面积 rh S π2=圆柱侧 '21ch S =正棱锥侧面积 rl S π=圆锥侧面积 ')(2121h c c S +=正棱台侧面积 l R r S π)(+=圆台侧面积 ()l r r S +=π2圆柱表 ()l r r S +=π圆锥表 ()22R Rl rl r S +++=π圆台表 (3)柱体、锥体、台体的体积公式V Sh =柱 2V Sh r h π==圆柱 13V Sh =锥 h r V 231π=圆锥'1()3V S S h =++台 '2211()()33V S S h r rR R h π=+=++圆台 (4)球体的表面积和体积公式:V 球=343R π ; S 球面=24R π 4、空间点、直线、平面的位置关系公理1:如果一条直线的两点在一个平面内,那么这条直线是所有的点都在这个平面内。
立体几何知识点归纳总结
立体几何知识点归纳总结立体几何是数学中研究三维空间中几何形状和它们之间关系的学科。
它不仅在数学理论中占有重要地位,而且在工程、建筑、物理学等多个领域都有广泛的应用。
以下是立体几何的一些关键知识点的归纳总结:1. 空间直线与平面:立体几何的基础是理解空间中的直线和平面。
直线是一维对象,而平面是二维对象。
在空间中,直线与平面可以相交、平行或位于同一平面内。
2. 空间角:立体几何中的空间角包括直线与直线之间的角度、直线与平面之间的角度以及平面与平面之间的角度。
这些角度的测量是立体几何中的重要内容。
3. 多面体与多边形:多面体是空间中由多条边和多个面组成的封闭形状,如立方体、四面体等。
多边形是平面上的封闭形状,如三角形、矩形等。
立体几何中研究多面体的面、边、顶点以及它们之间的关系。
4. 体积与表面积:计算立体图形的体积和表面积是立体几何中的核心问题。
对于规则的几何体,如立方体、球体、圆柱体等,有固定的公式来计算它们的体积和表面积。
5. 向量:向量是具有大小和方向的量,它在立体几何中用于描述空间中的位置、运动和力。
向量运算,如向量加法、标量乘法和点积,是解决立体几何问题的重要工具。
6. 坐标系:在立体几何中,通常使用笛卡尔坐标系来确定空间中点的位置。
通过三个坐标轴(通常是x、y和z轴),可以精确地描述空间中的任何一点。
7. 对称性:立体几何中的对称性包括反射对称、旋转对称和滑移对称。
对称性是理解几何形状和它们的性质的关键。
8. 投影:在立体几何中,投影是将三维对象映射到二维平面上的过程。
这在工程图纸和建筑设计中非常重要。
9. 锥体与柱体:锥体和柱体是常见的立体几何形状。
它们由一个底面和连接底面各点到一个共同顶点的线段组成。
锥体和柱体的体积和表面积的计算是立体几何中的重要内容。
10. 曲面:曲面是立体几何中的二维表面,它们可以是平面的,也可以是弯曲的。
曲面的研究包括曲面的方程、曲面的几何性质以及曲面上的路径等。
立体几何知识点
《立体几何知识点全解析》立体几何是高中数学的重要组成部分,它不仅在数学学科中具有重要地位,还在实际生活和其他学科领域有着广泛的应用。
本文将对立体几何的知识点进行全面解析。
一、空间几何体的结构特征1. 棱柱棱柱是由两个底面和若干个侧面组成的多面体。
两个底面是全等的多边形,侧面是平行四边形。
棱柱根据底面多边形的边数可以分为三棱柱、四棱柱等。
2. 棱锥棱锥是由一个底面和若干个侧面组成的多面体。
底面是多边形,侧面是有一个公共顶点的三角形。
棱锥根据底面多边形的边数可以分为三棱锥、四棱锥等。
3. 圆柱圆柱是以矩形的一边所在直线为轴旋转一周所形成的几何体。
圆柱的两个底面是全等的圆,侧面是曲面。
4. 圆锥圆锥是以直角三角形的一条直角边所在直线为轴旋转一周所形成的几何体。
圆锥的底面是圆,侧面是曲面。
5. 球球是以半圆的直径所在直线为轴旋转一周所形成的几何体。
球是一个连续曲面围成的几何体。
二、空间几何体的三视图和直观图1. 三视图三视图包括主视图、左视图和俯视图。
主视图是从几何体的正面观察得到的图形,左视图是从几何体的左面观察得到的图形,俯视图是从几何体的上面观察得到的图形。
2. 直观图直观图是一种用平面图形表示空间几何体的方法。
常用的直观图画法是斜二测画法,在斜二测画法中,平行于 x 轴和 z 轴的线段长度不变,平行于 y 轴的线段长度变为原来的一半。
三、空间几何体的表面积和体积1. 棱柱、棱锥、圆柱、圆锥的表面积和体积公式(1)棱柱的表面积等于两个底面面积加上侧面积,体积公式为V = Sh(S 是底面积,h 是高)。
(2)棱锥的表面积等于底面面积加上侧面积,体积公式为 V = 1/3Sh。
(3)圆柱的表面积等于两个底面圆的面积加上侧面积,体积公式为V = πr²h(r 是底面半径,h 是高)。
(4)圆锥的表面积等于底面圆的面积加上侧面积,体积公式为V = 1/3πr²h。
2. 球的表面积和体积公式球的表面积公式为S = 4πR²(R 是球的半径),体积公式为V = 4/3πR³。
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一、基本概念1. 立体图形:具有长度、宽度、高度三个方向的图形。
2. 空间:指有长度、宽度、高度三个方向的范围。
3. 空间几何体:由面与面之间的关系形成的几何体。
4. 立体几何体:在三维空间内有一定形状的几何体。
5. 交角:指两个面之间的夹角。
6. 平面角:指两个不同面的交线之间的夹角。
7. 侧面:多面体的略为平行于底面的面。
8. 正视角:指从正方向看角度。
9. 支干线:连接多边形顶点及其相邻点构成的线段。
10. 垂线(高线):从顶点引垂直于底面的线段。
11. 轴线:对称图形中的对称轴线。
12. 垂线高度定理:三角形内任意一点到三角形三边所引垂线的长度乘积等于该点到三边的距离乘积。
二、立体几何体的相关知识1. 立方体:六个相等的正方形构成的多面体,具有对称性。
2. 正方体:六面均为正方形的立体几何体。
3. 矩形:四边形的内角为直角的平行四边形。
4. 梯形:在同一平面上,两边平行的四边形。
5. 圆锥:底面为圆形,侧面为一条斜面向尖端(顶点)推出去的几何体。
6. 圆柱:底面为圆形,侧面为两个平行圆面及连接它们的矩形面构成的几何体。
7. 球体:由三维空间内的所有离一个固定点的距离小于等于一个固定值的点构成的点集。
三、平面几何图形在立体几何的应用1. 投影:三维物体在平面上的投影。
2. 平面几何图形的面积、周长:将平面几何图形投射到立体几何体上进行计算。
3. 平面几何图形的旋转:平面几何图形在平面上进行旋转。
四、平行四边形的相关知识1. 平行四边形的定义:有两组的对边平行的四边形。
2. 平行四边形的性质:① 对角线互相平分;② 对角线互相垂直;③对角线长相等。
3. 平行四边形的面积计算公式:S=底×高或S=对角线之积的一半。
五、多面体的相关知识1. 多面体的定义:有多个面的立体几何体。
2. 多面体的性质:①多面体的各面之间是通过一些棱连接的。
② 一个多面体的棱数、点数和面数之间有一个简单的关系:棱数加面数等于点数加2。
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.。
立体几何的基础知识
立体几何的基础知识立体几何是数学中的一个重要分支,它研究的是三维空间中的图形和物体。
在我们日常生活中,立体几何无处不在,无论是建筑、工程、艺术还是科学,都离不开立体几何的基础知识。
本文将从几何体的定义、性质和应用等方面,介绍立体几何的基础知识。
一、几何体的定义和分类几何体是指由平面图形围成的有界空间。
常见的几何体有球体、圆柱体、圆锥体、棱柱体、棱锥体等。
每种几何体都具有自己独特的性质和特点。
1.1 球体球体是由一个平面围绕着一个点旋转一周形成的几何体。
它具有无限多个面,其中每个面都是一个圆。
球体的表面积和体积是它最重要的性质。
1.2 圆柱体圆柱体是由一个矩形围绕着一个轴线旋转一周形成的几何体。
它有两个平行的圆底面和一个侧面,侧面是一个矩形。
圆柱体的表面积和体积也是它的重要性质。
1.3 圆锥体圆锥体是由一个三角形围绕着一个轴线旋转一周形成的几何体。
它有一个圆底面和一个侧面,侧面是一个锥形。
圆锥体的表面积和体积同样是它的重要性质。
1.4 棱柱体棱柱体是由一个多边形围绕着一个轴线旋转一周形成的几何体。
它有两个相等的底面和若干个侧面,侧面是一个矩形。
棱柱体的表面积和体积也是它的重要性质。
1.5 棱锥体棱锥体是由一个多边形围绕着一个轴线旋转一周形成的几何体。
它有一个底面和若干个侧面,侧面是一个三角形。
棱锥体的表面积和体积同样是它的重要性质。
二、立体几何的性质和定理立体几何的性质和定理是研究几何体的重要工具,它们帮助我们理解几何体的特点和关系。
2.1 欧拉公式欧拉公式是立体几何中的一个重要定理,它描述了几何体的面、边和顶点之间的关系。
对于任意一个凸多面体,它的面数加上顶点数减去边数等于2。
欧拉公式不仅适用于简单的几何体,也适用于复杂的多面体。
2.2 平行四边形定理平行四边形定理是立体几何中的一个重要定理,它描述了平行四边形的性质。
对于一个平行四边形,它的对角线相等且互相平分。
这个定理在解决平行四边形相关问题时非常有用。
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。
高中立体几何基础知识点全集(图文并茂)
高中立体几何基础知识点全集(图文并茂)立体几何知识点整理 2. 线面平行:姓名: 方法一:用线线平行实现。
一、直线和平面的三种位置关系:1.线面平行lim lm⊂aI=a}⇒IBa符号表示:2.线面相交方法二:用面面平行实现。
α//βI⊂β⇒Iα符号表示:3.线在面内符号表示:方法三:用平面法向量实现。
若n为平面α的一个法向量。
⃗⃗且/ɑα.则111α. 3. 面面平行:二. 平行关系:方法一:用线线平行实现。
1. 线线平行:方法一:用线面平行实现。
lIIaI ⇒lIm方法二:用面面平行实现。
方法三:用线面垂直实现。
1//rm∥m'l. m=β且相交 ⇒α∥βl',m'cα且相交方法二:用线面平行实现。
1/1am//α ⇒α∥β 1. m ⊂β且相交)三.垂直关系:1.线面垂直:若/⊥α,m⊥α,则|∥m.方法四:用向量方法:若向量i 和向量 ⃗共线且1. m 不重合,则|//m 。
方法一:用线线垂直实现。
IA方法二:用面面垂直实现。
2.面面垂直:方法一:用线面垂直实现。
方法二:计算所成二面角为直角。
3. 线线重直:方法一:用线面垂直实现。
方法二:三重线定理及其逆定理。
方法三:用向量方法:若向量/和向量⃗的数量积为0,则/⊥m.三.夹角问题。
(一)异面直线所成的角:(1) 范围: (0°,90°](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)(计算结果可能是其补角)方法二:向量法。
转化为向量的夹角(二)线面角(1)定义:直线/ 上任取一点P(交点除外),作PO⊥α于O,连结AO,则AO为斜线PA 在面α内的射影,∠PAO(图中θ)为直线t与面α所成的角。
(2)范围: [0°.90°]当θ=0°时, 1cα或1//α当θ=90°时, 1⊥α(3)求法:方法一:定义法。
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.。
立体几何基础知识梳理
3.球的表示方法:用表示球心的字母表 示,如球O .
4.球的截面性质: (1)球的截面是圆面,球面被经过球心 的平面截得的圆叫做球的大圆,被不经过 球心的平面截得的圆叫做球的小圆; (2)球心和截面圆心的连线垂直于截面;
(3) r R2 d2 (其中r为截面圆半径, R为球的半径,d为球心O到截面圆的距离,
l
r
S圆柱侧 cl 2rl
c l
r
S圆锥侧
1 2
cl
rl
c'
l
r'
c
r
S圆台侧
1 2
(c
c' )l
(r
r' )l
名称 圆柱
圆柱、圆锥、圆台
圆锥
圆台
图形
hl
l h
r
r
r hl
R
以矩形一边所在 直线为轴,其余 定义 各边旋转而成的 曲面所围成的几 何体。
轴截面是全等的
性质
矩形
以直角三角形一直 角边所在直线为轴, 其余各边旋转而成 的曲面所围成的几
3.圆柱的表示方法:用表示它的轴的字 母表示,如圆柱OO’ .
4.圆柱具有以下性质: (1)圆柱的底面是两个半径相等的圆, 圆的半径等于矩形的边的长,两圆所在的 平面互相平行; (2)通过轴的各个截面是叫做轴截面, 轴截面是全等的矩形; (3)母线平行且相等,它们都垂直于底 面,它们的长等于圆柱的高.
• 一个空间图形在投射面上的平行投影(平面 图形)可以形象地表示这个空间图形。
•用来表示空间图形的平面图形,叫做空间图 形的直观图。
4.斜二测画法
先讨论水平放置的平面图形的画法。
例1、画水平放置的正六边形的直观
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立体几何基础知识
1. 平面的概念:
平面是没有厚薄的,可以无限延伸,这是平面最基本的属性
2. 平面的画法及其表示方法:
①常用平行四边形表示平面通常把平行四边形的锐角画成45,横边画成邻边的两倍画两个平面相交时,
当一个平面的一部分被另一个平面遮住时,应把被遮住的部分画成虚线或不画
②一般用一个希腊字母α、β、γ……来表示,还可用平行四边形的对角顶点的字母来表示如平面AC .
3. 空间图形是由点、线、面组成的
图形 符号语言 文字语言(读法) A
a
A a ∈ 点A 在直线a 上
A
a
A a ∉ 点A 不在直线a 上
A
α
A α∈
点A 在平面α内
A
α
A α∉ 点A 不在平面α内
b a A
a b A =
直线a 、b 交于A 点
a
α
α⊂a
直线a 在平面α内
a
α
α//a 直线a 与平面α平行
a
A
α
a A α= 直线a 与平面α交于点A
l α
β= 平面α、β相交于直线l
a
A α=)两种情形,统称为直线在平面外,记
为α⊄a .
4. 平面的基本性质
(1)公理1:如果一条直线的两点在一个平面内,那么这条直线上的所有点都在这个平面内
符号表示:ααα⊂⇒∈∈a B A ,. 如图示:
应用:是判定直线是否在平面内的依据,也可用于验证一个面是否是平面. 公理1说明了平面与曲面的本质区别.通过直线的“直”来刻划平面的“平”,通过直线的“无限延
伸”来描述平面的“无限延展性”,它既是判断直线在平面内,又是检验平面的方法.
(2)公理2:如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其他公共点,且所有这些公共点的集合是一条过这
个公共点的直线
符号表示:A l A αα
ββ∈⎫
⇒=⎬∈⎭
且A l ∈且l 唯一如图示:
应用:①确定两相交平面的交线位置;②判定点在直线上 公理2揭示了两个平面相交的主要特征,是判定两平面相交的依据,提供了确定两个平面交线的方法.
(3)公理3: 经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面
推理模式:,, A B C 不共线⇒存在唯一的平面α,使得,,A B C α∈
应用:①确定平面;②证明两个平面重合 注意:“有且只有一个”的含义分两部分理解,“有”说明图形存在,但不唯一,“只有一个”说明图
形如果有顶多只有一个,但不保证符合条件的图形存在,“有且只有一个”既保证了图形的存在性,又保证了图形的唯一性.在数学语言的叙述中,“确定一个”,“可以作且只能作一个”与“有且只有一个”是同义词,因此,在证明有关这类语句的命题时,要从“存在性”和“唯一性”两方面来论证.
(4)推论1 :经过一条直线和直线外的一点有且只有一个平面
推理模式:A a ∉⇒存在唯一的平面α,使得A α∈,α⊂l
(5)推论2: 经过两条相交直线有且只有一个平面
推理模式:P b a = ⇒存在唯一的平面α,使得αα⊂⊂b a ,
(6)推论3 :经过两条平行直线有且只有一个平面
推理模式://a b ⇒存在唯一的平面α,使得αα⊂⊂b a ,
5. 平面图形与空间图形的概念:如果一个图形的所有点都在同一个平面内,则称这个图形为平面图形,否则称为空间图形特别注意空间四边形是平面图形而不是平面图形.
6. 空间两直线的位置关系
(1)相交——有且只有一个公共点;
(2)平行——在同一平面内,没有公共点; (3)异面——不在任何..
一个平面内,没有公共点;
7. 公理4 :平行于同一条直线的两条直线互相平行
推理模式://,////a b b c a c ⇒.
B
A α
8. 等角定理:如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行并且方向相同,那么这两个角相等
9. 等角定理的推论:如果两条相交直线和另两条相交直线分别平行,那么这两条直线所成的锐角(或直角)相
等
10. 空间两条异面直线的画法
a
b
1
A
A
11. 异面直线判定定理:连结平面内一点与平面外一点的直线,和这个平面内不经过此点的直线是异面直线
推理模式:,,,
A B l B l
ααα
∉∈⊂∉⇒AB与l是异面直线
12. 异面直线所成的角:已知两条异面直线,a b,经过空间任一点O作直线//,//
a a
b b
'',,a b
''所成的角的大小与点O的选择无关,把,a b
''所成的锐角(或直角)叫异面直线,a b所成的角(或夹角).为了简便,点O通常取在异面直线的一条上
注:异面直线所成的角的范围:
2
,0(
π
13. 异面直线垂直:如果两条异面直线所成的角是直角,则叫两条异面直线垂直.两条异面直线,a b垂直,
记作a b
⊥.
14. 求异面直线所成的角的方法:通过平移,把两条异面直线所成的角转化成两条相交直线所成的角.
15. 两条异面直线的公垂线、距离
和两条异面直线都垂直相交
....的直线,我们称之为异面直线的公垂线
理解:因为两条异面直线互相垂直时,它们不一定相交,所以公垂线的定义要注意“相交”的含义.两条异面直线的公垂线在这两条异面直线间的线段(公垂线段)的长度,叫做两条异面直线间的
距离.
注意:两条异面直线的公垂线有且只有一条
16. 直线和平面的位置关系
(1)直线在平面内(无数个公共点);符号表示为:α
⊂
a;
(2)直线和平面相交(有且只有一个公共点);符号表示为: a A
α=,
(3)直线和平面平行(没有公共点);符号表示为: //
aα.
17. 线面平行的判定定理:如果不在一个平面内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.
推理模式:α
α
α//
//
,
,a
b
a
b
a⇒
⊂
⊄.。