文科立体几何知识点、方法总结高三复习汇总
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γm
βα
l
l
α
β
立体几何知识点整理
一.直线和平面的三种位置关系:1. 线面平行
α
l
符号表示:
2. 线面相交
α
A
l
符号表示:
3. 线在面内
αl
符号表示:
二.平行关系:1.
线线平行:
方法一:用线面平行实现。
m
l m
l
l ////方法二:用面面平行实现。
m
l m
l ////
方法三:用线面垂直实现。若m l
,,则m l //。
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m l //。2.线面平行:
方法一:用线线平行实现。
//
//l l
m m l 方法二:用面面平行实现。
//
//
l l
方法三:用平面法向量实现。
若
n 为平面
的一个法向量,l n 且
l
,则//l 。
3.
面面平行:
方法一:用线线平行实现。
//
'
,','//'//且相交
且相交m l m
l m m l l 方法二:用
线面平行实现。
//
,////且相交
m
l m l 三.垂直关系:1. 线面垂直:
方法一:用线线垂直实现。
l
AB
AC A
AB
AC
AB l AC l ,方法二:用面面垂直实现。
l
l
m l m
,n
α
l
m'
l'l α
β
m m
β
α
l
A
B
C α
l
l
β
α
m
l
m
2. 面面垂直:
方法一:用线面垂直实现。
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 方法二:三垂线定理及其逆定理。
PO l
OA
l
PA
l
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:
ab
c
b
a
2cos
2
2
2
(计算结果可能是其补角
)
方法二:向量法。转化为向量的夹角
(计算结果可能是其补角):
AC
AB AC AB cos
(二)线面角
(1)定义:直线l 上任取一点P (交点除外),
作PO 于O,连结AO ,则AO 为斜线PA 在面内的
射影,
PAO (图中
)为直线l 与面所成的角。
A O
θ
P
α
(2)范围:
]
90,0[当
0时,l 或//
l 当
90时,l
(3)求法:方法一:定义法。
步骤1:作出线面角,并证明。
步骤2:解三角形,求出线面角。
(三)二面角及其平面角(1)定义:在棱
l 上取一点P ,两个半平面内分别作
l 的垂
线(射线)m 、n ,则射线m 和n 的夹
角
为二面角—l —的平面角。
n
m l
P (2)范围:
]
180,0[(3)求法:
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。
l
β
α
m
α
l
θ
c
b
a
A
B
C
θn A O
θ
P
α
l
A O
P α
步骤2:解三角形,求出二面角的平面角。方法二:截面法。步骤1:如图,若平面
POA 同时垂直于平面
和
,则
交线(射线)AP 和AO 的夹角就是二面角。步骤2:解三角形,求出二面角。
θ
A
O
P α
β
方法三:坐标法(计算结果可能与二面角互补)。
θ
n 1n 2
步骤一:计算1212
1
2
cos
n n n n n n 步骤二:判断与
12
n n 的关系,可能相等或者互补。
四.距离问题。1.点面距。
方法一:几何法。
O
A
P
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。3.异面直线之间的距离方法一:转化为线面距离。
n
m
如图,m 和n 为两条异面直线,
n
且//m ,
则异面直线m 和n 之间的距离可转化为直线
m 与平面
之间的距离。
方法二:直接计算公垂线段的长度。方法三:公式法。
d
c
b
a
m'
D
C
B
A m
n
如图,AD 是异面直线m 和n 的公垂线段,'//m m ,则异面直线m 和n 之间的距离为:
cos
22
2
2
ab b
a
c
d A
B
C
D
1
A 1
C 1
B