苏教版高中数学教材必修2 (1)1
近年高中数学第1章立体几何初步第二节点、直线、面的位置关系1平面的基本性质及推论习题苏教版必修2(
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平面的基本性质及推论(答题时间:40分钟)*1。
(福州检测)下列说法正确的是________。
①三点可以确定一个平面②一条直线和一个点可以确定一个平面 ③四边形是平面图形④两条相交直线可以确定一个平面*2.(扬州检测)经过空间任意三点可以作________个平面.**3.(1)三条直线两两平行,但不共面,它们可以确定______个平面。
(2)共点的三条直线可以确定________个平面. *4。
(宿迁检测)空间中可以确定一个平面的条件是________.(填序号) ①两条直线;②一点和一直线;③一个三角形;④三个点 **5。
(梅州检测)如图所示的正方体中,P 、Q 、M 、N 分别是所在棱的中点,则这四个点共面的图形是________。
(把正确图形的序号都填上)**6。
(福建师大附中检测)三个平面把空间分成7部分时,它们的交线有________条. **7。
证明:两两相交且不共点的三条直线在同一平面内.**8. 如图所示,已知四面体ABCD 中,E ,F 分别是AB ,AD 的中点,G ,H 分别是BC ,CD 上的点,且HCDHGC BG=2。
2021-2022学年新教材高中数学 全书要点速记学案(含解析)苏教版必修第二册
全书要点速记(教师用书独具)第9章平面向量要点1 向量的有关概念(1)向量:既有大小又有方向的量叫作向量,向量的大小叫作向量的模.(2)零向量:长度为0的向量,记作0.(3)单位向量:长度等于1个单位长度的向量.(4)平行向量:方向相同或相反的非零向量,又叫共线向量,规定:零向量与任一向量平行.(5)相等向量:长度相等且方向相同的向量.(6)相反向量:长度相等且方向相反的向量.要点2 向量的运算向量运算定义法则(或几何意义)运算律加法求两个向量和的运算三角形法则平行四边形法则交换律:a +b=b+a;结合律:(a +b)+c=a +(b+c)减法求a与b的相反向量-b的和的运算几何意义a-b=a+(-b)数乘求实数λ与向量a的积的运算|λa|=|λ||a|,当λ>0时,λa与a的方向相同;λ(μa)=(λμ)a;当λ<0时,λa与a 的方向相反;当λ=0时,λa=0(λ+μ)a =λa+μa;λ(a+b)=λa+λb数量积设两个非零向量a,b的夹角为θ,则数量|a||b|·cos θ叫作a与b的数量积,记作a·b向量a与向量b的数量积就是向量a在向量b上的投影向量与向量b的数量积a·b=b·a;(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb);(a+b)·c=a·c+b·c要点3 两个重要定理(1)向量共线定理:向量b与非零向量a共线的充要条件是:有且只有一个实数λ,使得b=λa.(2)平面向量基本定理:如果e1,e2是同一平面内两个不共线的向量,那么对于这一平面内的任一向量a,有且只有一对实数λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2.其中两个不共线的向量e1,e2叫作这个平面的一组基底.要点4 平面向量的坐标表示(1)向量及向量的模的坐标表示①若向量的起点是坐标原点,则终点坐标即为向量的坐标.②设A(x1,y1),B(x2,y2),则AB→=(x2-x1,y2-y1),|AB→|=x2-x12+y2-y12.(2)平面向量的坐标运算设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a+b=(x1+x2,y1+y2),a-b=(x1-x2,y1-y2),λa=(λx1,λy1).(3)平面向量共线的坐标表示设a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中a≠0,a,b共线⇔x1y2-x2y1=0.要点5 平面向量数量积的有关结论已知非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),a与b的夹角为θ.结论符号表示坐标表示模|a|=a·a|a|=x21+y21夹角cos θ=a·b|a||b|cos θ=x1x2+y1y2x21+y21x22+y22a⊥b的充要条件a·b=0x1x2+y1y2=0|a·b|与|a||b|的关系|a·b|≤|a||b||x1x2+y1y2|≤x21+y21x22+y22第10章三角恒等变换要点1 两角和与差的余弦、正弦、正切公式(1)cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β(C(α-β));(2)cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β(C(α+β));(3)sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β(S(α-β));(4)sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β(S(α+β));(5)tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β(T(α-β));(6)tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β(T(α+β)).要点2 二倍角公式(1)基本公式:①sin 2α=2sin αcos α;②cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α;③tan 2α=2tan α1-tan 2α.(2)降幂公式:cos 2α=1+cos 2α2;sin 2α=1-cos 2α2.第11章 解三角形要点1 正弦定理、余弦定理在△ABC 中,若角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,R 为△ABC 外接圆半径,则 定理正弦定理余弦定理内容a sin A =b sin B =csin C=2Ra 2=b 2+c 2-2bc cos A ;b 2=c 2+a 2-2ca cos B ;c 2=a 2+b 2-2ab cos C 变形①a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sinC ;②sin A =a 2R ,sin B =b2R ,sin C =c2R;③a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin Ccos A =b 2+c 2-a 22bc ;cos B =c 2+a 2-b 22ac ;cos C =a 2+b 2-c 22ab要点2 三角形常用面积公式 (1)S =12a ·h a (h a 表示边a 上的高);(2)S =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A ;(3)S =12r (a +b +c )(r 为三角形内切圆半径).第12章 复数要点1 复数的有关概念 (1)复数的概念及分类:形如a +b i(a ,b ∈R )的数叫作复数,其中a ,b 分别是它的实部和虚部.若b =0,则a +b i 为实数,若b ≠0,则a +b i 为虚数,若a =0且b ≠0,则a +b i 为纯虚数.(2)复数相等:a +b i =c +d i ⇔a =c 且b =d (a ,b ,c ,d ∈R ).(3)共轭复数:a +b i 与c +d i 共轭⇔a =c ,b =-d (a ,b ,c ,d ∈R ).(4)模:向量OZ →的模叫作复数z =a +b i 的模,记作|a +b i|或|z |,则|z |=|a +b i|=a 2+b 2(a ,b ∈R ).要点2 复数的几何意义复数z =a +b i 与复平面内的点Z (a ,b )及平面向量OZ →=(a ,b )(a ,b ∈R )是一一对应关系.要点3 复数的运算(1)设z 1=a +b i ,z 2=c +d i ,a ,b ,c ,d ∈R .(2)z ·z -=|z |2=|z -|2,|z 1·z 2|=|z 1|·|z 2|,⎪⎪⎪⎪⎪⎪z 1z 2=|z 1||z 2|,|z n |=|z |n .要点4 复数的乘方与i n (n ∈N *)的周期性 (1)复数范围内正整数指数幂的运算性质 设对任何z ,z 1,z 2∈C 及m ,n ∈N *,则z m z n =z m +n ,(z m )n =z nm ,(z 1z 2)n =z n 1z n2.(2)虚数单位i n (n ∈N *)的周期性i 4n =1,i 4n +1=i ,i 4n +2=-1,i 4n +3=-i . *要点5 复数的三角形式 (1)复数的三角形式:复数z =a +b i(a ,b ∈R )的模为r ,辐角为θ,则z =r (cos θ+isin θ),其中r =a 2+b 2,cos θ=a r ,sin θ=br.则r (cos θ+isin θ)称为复数z 的三角形式.(2)复数的三角形式的运算设复数z 1=r 1(cos θ1+isin θ1),z 2=r 2(cos θ2+isin θ2). ①z 1z 2=r 1r 2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)];②z 1z 2=r 1r 2[cos(θ1-θ2)+isin(θ1-θ2)](其中z 2≠0). 第13章 立体几何初步要点1 多面体的结构特征 名称棱柱棱锥棱台图形含义一般地,由一个平面多边形沿某一方向平移形成的空间图形当棱柱的一个底面收缩为一个点时,得到的空间图形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侧棱 平行且相等相交于一点但不一定相等 延长线交于一点侧面 形状平行四边形 三角形梯形要点2 旋转体的结构特征 名称 圆柱 圆锥 圆台 球图形母线 互相平行且相等,垂直于底面 相交于一点延长线交于一点轴截面全等的矩形全等的等腰三全等的等腰梯圆角形形侧面展开图矩形扇形扇环要点3 圆柱、圆锥、圆台的侧面展开图及侧面积公式圆柱圆锥圆台侧面展开图侧面积公式S圆柱侧=2πrl S圆锥侧=πrlS圆台侧=π(r1+r2)l要点4 柱、锥、台、球的表面积和体积名称几何体表面积体积柱体(棱柱和圆柱)S表面积=S侧+2S底V=Sh锥体(棱锥和圆锥)S表面积=S侧+S底V=1 3 Sh台体(棱台和圆台)S表面积=S侧+S上+S下V=13(S上+S下+S上S下)h球S=4πR2V=43πR3要点5 用斜二测画法画水平放置平面图形的直观图的规则(1)在空间图形中取互相垂直的x轴和y轴,两轴交于O点,再取z轴,使∠xOz =90°,且∠yOz=90°.(2)画直观图时把它们画成对应的x′轴、y′轴和z′轴,它们相交于点O′,并使∠x′O′y′=45°(或135°),∠x′O′z′=90°,x′轴和y′轴所确定的平面表示水平面.(3)已知图形中平行于x轴、y轴或z轴的线段,在直观图中分别画成平行于x′轴、y′轴或z′轴的线段.(4)已知图形中平行于x 轴或z 轴的线段,在直观图中保持原长度不变;平行于y 轴的线段,长度为原来的一半.要点6 四个基本事实基本事实1:过不在一条直线上的三个点,有且只有一个平面.基本事实2:如果一条直线上的两个点在一个平面内,那么这条直线在这个平面内. 基本事实3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线.基本事实4:平行于同一条直线的两条直线平行. 要点7 直线与直线的位置关系 (1)位置关系的分类⎩⎪⎨⎪⎧共面直线⎩⎪⎨⎪⎧平行直线相交直线异面直线:不同在任何一个平面内,没有公共点(2)异面直线的判定定理定理文字语言符号表示 图形语言异面直线的判定定理过平面内一点与平面外一点的直线,和这个平面内不经过该点的直线是异面直线若l ⊂α,A ∉α,B ∈α,B ∉l ,则直线AB 与l 是异面直线(3)异面直线所成的角①定义:设a ,b 是两条异面直线,经过空间任意一点O 作直线a ′∥a ,b ′∥b ,把a ′与b ′所成的锐角(或直角)叫作异面直线a 与b 所成的角或夹角.②范围:⎝⎛⎦⎥⎤0,π2.(4)等角定理:如果空间中两个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或互补. 要点8 线面平行的判定定理和性质定理判定定理平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行(简记为“线线平行⇒线面平行”)⎭⎪⎬⎪⎫l∥aa⊂αl⊄α⇒l∥α性质定理一条直线与一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行(简记为“线面平行⇒线线平行”)⎭⎪⎬⎪⎫l∥αl⊂βα∩β=b⇒l∥b要点9 面面平行的判定定理和性质定理文字语言图形语言符号语言判定定理一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行(简记为“线面平行⇒面面平行”)⎭⎪⎬⎪⎫a∥βb∥βa∩b=Pa⊂αb⊂α⇒α∥β性质定理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⎭⎪⎬⎪⎫α∥βα∩γ=aβ∩γ=b⇒a∥b要点10 线面垂直的判定定理与性质定理判定 定理一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直⎭⎪⎬⎪⎫a ,b ⊂αa ∩b =O l ⊥al ⊥b⇒l ⊥α性质 定理垂直于同一个平面的两条直线平行⎭⎪⎬⎪⎫a ⊥αb ⊥α⇒a ∥b要点11 直线和平面所成的角 (1)定义平面的一条斜线与它在这个平面内的射影所成的锐角,叫作这条直线与这个平面所成的角.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°角.(2)范围:⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2.要点12 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作二面角;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作二面角的平面角.(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文字语言 图形语言 符号语言判定定理一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直⎭⎪⎬⎪⎫l⊥αl⊂β⇒α⊥β性质定理两个平面垂直,则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直⎭⎪⎬⎪⎫α⊥βl⊂βα∩β=al⊥a⇒l⊥α第14章统计要点1 简单随机抽样(1)简单随机抽样的概念:一般地,从个体数为N的总体中逐步不放回地取出n个个体作为样本(n<N),如果每个个体都有相同的机会被取到,那么这样的抽样方法称为简单随机抽样.常用的简单随机抽样方法有抽签法和随机数表法.(2)分层抽样的概念:当总体由差异明显的几个部分组成时,为了使样本更客观地反映总体情况,我们常常将总体中的个体按不同的特点分成层次比较分明的几个部分,然后按各部分在总体中所占的比实施抽样,这样的抽样方法叫作分层抽样.要点2 频率直方图(1)频率直方图的定义把横轴均分成若干段,每一段对应的长度称为组距,然后以此线段为底作矩形,它的高等于该组的频率组距,这样得出一系列的矩形,每个矩形的面积恰好是该组的频率,这些矩形就构成了频率直方图.(2)频率折线图:如果将频率直方图中各个矩形的上底边的中点顺次连接起来,并将两端点向外延伸半个组距,就得到频率折线图,简称折线图.(3)频率直方图的相关计算:①频率组距×组距=频率.②频数样本容量=频率. ③平均数:在频率直方图中,样本平均数可以用每个小矩形底边中点的横坐标与小矩形的面积的乘积之和近似代替.④中位数:在频率直方图中,中位数左边和右边的直方图的面积应该相等. ⑤众数:众数是最高小矩形底边的中点所对应的数据. 要点3 用样本估计总体的集中趋势参数 名称优点缺点平均数 与中位数相比,平均数反映出样本数据中更多的信息,对样本中的极端值更加敏感任何一个数据的改变都会引起平均数的改变.数据越“离群”,对平均数的影响越大 中位数不受少数几个极端数据(即排序靠前或靠后的数据)的影响对极端值不敏感众数体现了样本数据的最大集中点众数只能传递数据中的信息的很少一部分,对极端值不敏感要点4 用样本估计总体的离散程度参数(1)极差:一组数据的最大值与最小值的差称为极差.极差刻画了一组数据的离散程度,一组数据的极差越小,说明这组数据相对集中. (2)方差和标准差:设一组样本数据x 1,x 2,…,x n 的平均数为x -,则称s 2=1n ∑i =1n (x i -x -)2为这个样本的方差,其算术平方根s =1n∑i =1nx i -x -2为样本的标准差,分别简称为样本方差、样本标准差.样本方差(标准差)越大,数据的离散程度越大;方差、标准差越小,数据的离散程度越小.(3)样本方差的其它计算公式①s 2=1n(∑i =1n x 2i -n x -2);②若取值为x 1,x 2,…,x n 的频率分别为p 1,p 2,…,p n .则其方差为s 2=∑i =1np i (x i-x -)2=p 1(x 1-x -)2+p 2(x 2-x -)2+…+p n (x n -x -)2.(4)分层抽样的方差如果总体分为k 层,第j 层抽取的样本为x j 1,x j 2,…,jjn j ,第j 层的样本量为n j ,样本平均数为x -j ,样本方差为s 2j ,j =1,2,3…,k ,记∑j =1kn j =n ,那么所有数据的样本方差为.要点5 百分位数(1)一组数据的k 百分位数的含义一般地,一组数据的k 百分位数是这样一个值p k ,它使得这些数据至少有k %的数据小于或等于p k .(2)计算有n 个数据的大样本的k 百分位数的步骤 第1步,将所有数值按从小到大的顺序排列. 第2步,计算k ·n100;第3步,如果结果为整数,那么k 百分位数位于第k ·n100位和下一位数之间,通常取两个位置上数值的平均数为k 百分位数;第4步,如果k ·n100不是整数,那么将其向上取整(即其整数部分加上1),在该位置上的数值为k 百分位数.(3)四分位数:我们把中位数、25百分位数和75百分位数称为四分位数.第15章 概率要点1 样本空间、随机事件等概念(1)试验:对某随机现象进行的实验、观察称为随机试验,简称试验. (2)样本点、样本空间、随机事件、基本事件等概念 ①把随机试验的每一个可能的结果称为样本点; ②所有样本点组成的集合称为样本空间,记为Ω; ③样本空间的子集称为随机事件,简称事件.④当一个事件仅包含一个样本点时,该事件为基本事件.Ω(全集)是必然事件,∅(空集)为不可能事件.要点2 事件的构成、事件的并与交①事件A 、B 的并(和):对于事件A 、B 、C 之间的关系为C =A ∪B ,因此“事件A 与B 至少有一个发生即为事件C 发生”.我们称C 是A 与B 的并,也称C 是A 与B 的和,记作C =A +B .②事件A 、B 的交(积):对于事件A 、B 、C 之间的关系为C =A ∩B ,因此“事件A 与B 同时发生即为事件C 发生”.我们称C 是A 与B 的交,也称C 是A 与B 的积,记作C =AB .要点3 随机事件的概率 (1)频数与频率在一定条件下,重复进行了n 次试验,如果某一随机事件A 出现了m 次,则事件A出现的频数是m ,称事件A 出现的次数与试验总次数的比mn为随机事件A 出现的频率.(2)概率的统计定义一般地,对于给定的随机事件A ,在相同的条件下,随着试验次数的增加,事件A 发生的频率会在某个常数附近摆动并趋于稳定,我们把这个常数作为随机事件A 发生的概率,记作P (A ).因此,若随机事件A 在n 次试验中发生了m 次,当试验的次数n 很大时,可以用事件A 发生的频率m n 来估计随机事件的概率,即P (A )≈mn.(3)必然事件和不可能事件的概率把必然事件Ω和不可能事件∅当成随机事件的两种特殊情况来考虑,则P (Ω)=1,P (∅)=0.所以对任何一个事件A ,都有0≤P (A )≤1. 要点4 古典概型(1)在样本空间为Ω={ω1,ω2,ω3,…,ωn }的一次试验中,每个基本事件{ωk }(k =1,2,3,…,n )发生的可能性都相同,则称这些基本事件为等可能基本事件.(2)具有以下两个特点:①样本空间Ω只含有有限个样本点; ②每个基本事件的发生都是等可能的.将满足上述条件的随机试验的概率模型称为古典概型.(3)在古典概型中,如果样本空间Ω={ω1,ω2,…,ωn }(其中,n 为样本点的个数),那么每一个基本事件{ωk }(k =1,2,…,n )发生的概率都是1n.如果事件A 由其中m 个等可能基本事件组合而成,即A 中包含m 个样本点,那么事件A 发生的概率为P (A )=m n.要点5 互斥事件 (1)互斥事件的定义一次试验中,样本空间Ω={ω1,ω2,ω3,…,ωn },随机事件A ,B ⊆Ω,满足AB =∅,即事件A 、B 不可能同时发生,称A ,B 为互斥事件,如果事件A 和事件B 互斥,是指事件A 和事件B 在一次试验中不能同时发生,也就是说,事件A 和事件B 同时发生的交(和)概率为0,即P (AB )=0.(2)对立事件的定义一次试验中,样本空间Ω={ω1,ω2,ω3,…,ωn },随机事件A ,C ⊆Ω,满足AC=∅且A+C=Ω,即互斥事件A,C中必有一个发生,称A,C为对立事件,记作C=A-或A=C-.(3)概率加法公式①如果事件A,B互斥,那么事件A+B发生的概率,等于事件A,B分别发生的概率的和,即P(A+B)=P(A)+P(B).这就是概率满足的第三个基本性质.②一般地,如果事件A1,A2,…,A n中任意两个事件都是互斥事件,那么称事件A1,A2,…,A n两两互斥.那么P(A1+A2+…+A n)=P(A1)+P(A2)+…+P(A n),即彼此互斥事件和的概率等于每个事件概率的和.(4)对立事件的一个重要公式对立事件A与A-必有一个发生,故A+A-是必然事件,从而P(A)+P(A-)=P(A+A-)=1.由此,我们可以得到一个重要公式:P(A-)=1-P(A).要点6 相互独立事件(1)相互独立事件的概念一般地,如果事件A是否发生不影响事件B发生的概率,那么称A、B为相互独立事件.(2)相互独立事件的概率计算①两个事件A,B相互独立的充要条件是P(AB)=P(A)P(B).②若事件A1,A2,…,A n相互独立,那么这n个事件同时发生的概率P(A1A2…A n)=P(A1)P(A2)…P(A n).(3)相互独立事件的性质如果事件A与B相互独立,那么A与B-,A-与B,A-与B-也相互独立.。
高中数学2.1直线与方程2.1.3两条直线的平行与垂直第一课时两条直线的平行课件苏教版必修2
[小试身手]
1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1) 不 重 合 的 两 条 直 线 的 倾 斜 角 相 等 , 则 它 们 一 定 互 相 平
行.
(√ )
(2) 如 果 两 条 直 线 互 相 平 行 , 那 么 它 们 的 斜 率 一 定 相 等 .
(×)
(3)直线 l1:ax+y+2a=0 与 l2:x+ay+2=0 互相平行,则
[活学活用] 1.若直线 l1:ax+y+2a=0 与 l2:x两直线平行,所以 a2-1=0,解得 a=±1.
答案:±1
2.直线 l1 经过 A(3,4),B(5,8),直线 l2 经过点 M(1,-2),N(0, b),且 l1∥l2,则实数 b=________. 解析:∵k1=85- -43=2,k2=b-+12=-(b+2), 又∵l1∥l2,∴k1=k2, 即-b-2=2,∴b=-4. 答案:-4
应用两直线平行求参数值
[典例] 已知直线 l1:mx+y-(m+1)=0,l2:x+my-2m =0,当 m 为何值时,
(1)直线 l1 与 l2 互相平行? (2)直线 l1 与 l2 重合? [解] (1)若 l1∥l2,需满足
m2-1=0, -2m2+m+1≠0,
解得 m=-1.
[解] (1)k1=1,k2=33- -11=1,k1=k2, ∴l1 与 l2 重合或 l1∥l2. (2)l1 与 l2 都与 x 轴垂直,通过数形结合知 l1∥l2. (3)k1=01- -10=-1,k2=2-0--31=-1,k1=k2,数形结合 知 l1∥l2.
判断两条直线平行的方法 (1)①若两条直线 l1,l2 的斜率都存在,将它们的方程都化成 斜截式.如:l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2; 则kb11= ≠kb22, ⇒l1∥l2. ②若两条直线 l1,l2 的斜率都不存在,将方程化成 l1:x=x1, l2:x=x2,则 x1≠x2⇒l1∥l2. (2)若直线 l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1 不全为 0),l2:A2x+ B2y+C2=0(A2,B2 不全为 0),由 A1B2-A2B1=0 得到 l1∥l2 或 l1, l2 重合;排除两直线重合,就能判定两直线平行.
【优化方案】2012高中数学 第1章1.2.1平面的基本性质课件 苏教版必修2
1.2.1 平 面 的 基 本 性 质
课前自主学案
课堂互动讲练
知能优化训练
课前自主学案
温故夯基 1.空间物体的三视图:_______、_______、 .空间物体的三视图: 正视图 、 左视图 、 俯视图 _______. _______. 2.斜二测画法: .斜二测画法: 45°或135°; ° ° (1)斜:∠x′O′y′= ____________; 斜 ′ ′ ′ (2)二测:横_____,纵_____. 二测: 不变 , 折半 . 二测
3.平面的基本性质 平面的基本性质 (1)公理 : 公理1: 公理 文字语言: ①文字语言:如果一条直线上的两点在一个 平面内,那么这条直线上_________都在这 平面内,那么这条直线上 所有的点 都在这 个平面内. 个平面内. ⊂ 符号语言: ②符号语言:若A∈α,B∈α,则______. ∈ , ∈ , AB⊂α (2)公理 : 公理2: 公理 文字语言:如果两个平面有一个公共点, ①文字语言:如果两个平面有一个公共点, 那么它们还有其他公共点,这些公共点的集 那么它们还有其他公共点, 合是_________________________. 合是 经过这个公共点的一条直线 .
思考感悟 2.“线段AB在平面 内,直线 不全在平面 . 线段 在平面 在平面α内 直线AB不全在平面 α内”这一说法是否正确,为什么? 内 这一说法是否正确,为什么? 提示:不正确. 提示:不正确. 在平面α内 ∵线段AB在平面α内, 线段AB在平面 上的所有点都在平面α内 ∴线段AB上的所有点都在平面 内, 线段 上的所有点都在平面 上的A、 两点一定在平面 两点一定在平面α内 ∴线段AB上的 、B两点一定在平面 内, 线段 上的 在平面α内 公理 公理1) ∴直线AB在平面 内.(公理 直线 在平面
高中数学 第2章 函数2.1.1函数的概念和图象(一)配套课件 苏教版必修1
2.1.1 函数的概念和图象(一)
【学习要求】 1.理解函数的概念,明确决定函数的三个要素; 2.学会求某些函数的定义域; 3.掌握判定两个函数是否相同的方法; 4.理解静与动的辩证关系. 【学法指导】 通过实例,进一步体会函数是描述变量之间的依赖关系的重要 数学模型,在此基础上学习用集合与对应的语言来刻画函数, 体会对应法则在刻画函数概念中的作用,感受学习函数的必要 性与重要性.
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练一练•当堂检测(jiǎn cè)、目标达成 落实处 2.下列关于函数与区间的说法正确的是___④_____.(填序号)
①函数定义域必不是空集,但值域可以是空集; ②函数定义域和值域确定后,其对应法则也就确定了; ③数集都能用区间表示; ④函数中一个函数值可以有多个自变量值与之对应. 解析 函数的值域不可能为空集,故①错; 当两函数的定义域和值域分别相同时,但两函数的对应法则可 以不同,故②错; 由于整数集没法用区间表示,故③错. 只有④正确.
(3) 若 f(x) 是 偶 次 根 式 , 那 么 函 数 的 定 义 域 是 ____根__号__(ɡ_ē_n__h_à_o_)_内__的_式__子__不__小__于__零___的实数的集合; (4)若 f(x)是由几个部分的数学式子构成的,那么函数的定义域是 ____使__各__部__分__式__子_都__有__意__义___________的实数的集合(即使每个部 分有意义的实数的集合的交集); (5)若 f(x)是由实际问题列出的,那么函数的定义域是使解析式本 身有意义且符合____实__际__意__义______的实数的集合.
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填一填·知识要点(yàodiǎn)、记下 疑难点 2.求函数的定义域实质上是求使函数表达式有意义的自变量的取
【优化方案】2012高中数学 第1章1.2.3第二课时直线与平面垂直及直线与平面所成的角课件 苏教版必修2
同理可证 BD1⊥B1C. 又 B1C∩AC=C, ∩ = , ∴BD1⊥平面 AB1C. 又 EF⊥A1D,A1D∥B1C,∴EF⊥B1C. ⊥ , ∥ , ⊥ 又 EF⊥AC,∴EF⊥面 AB1C. ⊥ , ⊥ ∴EF∥BD1. ∥
直线与平面所成的角 求直线与平面所成的角, 求直线与平面所成的角,关键是找到直线在 该平面内的射影, 继而构成一个三角形, 该平面内的射影 , 继而构成一个三角形 , 求 角的大小. 角的大小.
第二课时 直线与平面垂直及直线与 平面所成的角
学习目标 1.掌握直线与平面垂直的定义与判定定理及 掌握直线与平面垂直的定义与判定定理及 性质定理, 性质定理,并能灵活应用判定定理证明直线 与平面垂直; 与平面垂直; 2.知道直线与平面所成角的概念,并能解 .知道直线与平面所成角的概念, 决简单的线面角问题. 决简单的线面角问题.
变 式 训 练 2 如 图 , 在 正 方 体 ABCD - A1B1C1D1 中 , E ∈ A1D , F ∈ AC , 且 EF⊥A1D,EF⊥AC. ⊥ , ⊥ 求证: ∥ 求证:EF∥BD1.
证明: 如图, 连结 AB1、 1C、 、 1D1, B 、 BD、 B 证明: 如图, ∵DD1⊥面 ABCD,AC⊂面 ABCD, , ⊂ , ∴DD1⊥AC. 又 AC⊥BD,BD∩DD1=D, ⊥ , ∩ , ∴AC⊥面 BDD1B1,BD∩DD1=D, ⊥ ∩ , ∴AC⊥BD1. ⊥
3.直线与平面所成的角 . (1)定义:平面的一条斜线和它在平面上的 定义: 定义 射影 所成的 锐角,叫做这条直线和这个平 ____所成的 所成的____, 面所成的角. 面所成的角.
如图, ∠PAO 就是斜线 与平面α所成的 就是斜线AP与平面 如图,______就是斜线 与平面 所成的 角. (2)当直线 与平面垂直时 , 它们所成的 当直线AP与平面垂直时 当直线 与平面垂直时, 角是____. 角是 直角. (3)当直线与平面平行或在平面内时 , 它 当直线与平面平行或在平面内时, 当直线与平面平行或在平面内时 们所成的角是___. 们所成的角是 0° ° ≤ ° (4)线面角 的范围是0°≤θ≤90° 线面角θ的范围是 ° 线面角 的范围是____________.
新教材苏教版高中数学必修第二册第十章三角恒等变换 知识点考点重点难点解题规律归纳总结
第十章三角恒等变换10.1两角和与差的三角函数....................................................................................... - 1 -10.1.1两角和与差的余弦.................................................................................... - 1 -10.1.2两角和与差的正弦.................................................................................... - 5 -10.1.3两角和与差的正切.................................................................................... - 8 -10.2二倍角的三角函数............................................................................................. - 11 -10.3几个三角恒等式................................................................................................. - 15 - 10.1两角和与差的三角函数10.1.1两角和与差的余弦知识点两角和与差的余弦公式(1)两角差的余弦公式C(α-β):cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β.(2)两角和的余弦公式C(α+β):cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β.cos(90°-30°)=cos 90°-cos 30°成立吗?[提示]不成立.重点题型类型1两角和与差的余弦公式的简单应用【例1】求下列各式的值:(1)cos 40°cos 70°+cos 20°cos 50°;(2)cos 7°-sin 15°sin 8°cos 8°;(3)12cos 15°+32sin 15°.[解](1)原式=cos 40°cos 70°+sin 70°sin 40°=cos(70°-40°)=cos 30°=3 2.(2)原式=cos(15°-8°)-sin 15°sin 8°cos 8°=cos 15°cos 8°cos 8°=cos 15°=cos(60°-45°)=cos 60°cos 45°+sin 60°sin 45°=2+6 4.(3)∵cos 60°=12,sin 60°=32,∴12cos 15°+32sin 15°=cos 60°cos 15°+sin 60°sin 15°=cos(60°-15°)=cos45°=2 2.1.两角和与差的余弦公式中,α,β可以是单个角,也可以是两个角的和或差,在运用公式时常将两角的和或差视为一个整体.2.在运用公式化简求值时,要充分利用诱导公式构造两角和与差的余弦结构形式,然后逆用公式求值.提醒:要重视诱导公式在角和函数名称的差异中的转化作用.类型2已知三角函数值求角【例2】已知锐角α,β满足sin α=55,cos β=31010,求α+β的值.以同角三角函数的基本关系为切入点,求得cos α,sin β的值,在此基础上,借助cos(α+β)的公式及α+β的范围,求得α+β的值.[解]因为α,β为锐角,且sin α=55,cos β=31010,所以cos α=1-sin2α=1-15=255,sin β=1-cos2β=1-910=1010,故cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=255×31010-55×1010=22.由0<α<π2,0<β<π2,得0<α+β<π.因为cos(α+β)>0,所以α+β为锐角,所以α+β=π4.已知三角函数值求角,一般分三步:第一步:求角的某一三角函数值(该函数在所求角的取值区间上最好是单调函数);第二步:确定角的范围,由题意进一步缩小角的范围; 第三步:根据角的范围写出所求的角. 类型3 给值求值问题【例3】 (对接教材P 51例3)已知sin α=-45,sin β=513,且π<α<3π2,π2<β<π,求cos(α-β).[解] ∵sin α=-45,π<α<3π2, ∴cos α=-1-sin 2α=-35.又∵sin β=513,π2<β<π, ∴cos β=-1-sin 2β=-1213,∴cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=⎝ ⎛⎭⎪⎫-35×⎝ ⎛⎭⎪⎫-1213+⎝ ⎛⎭⎪⎫-45×513=1665.1.(变条件)若将本题改为已知sin α=-45,sin β=513,且π<α<2π,0<β<π2,求cos(α-β).[解] ∵sin β=513,0<β<π2, ∴cos β=1-sin 2β=1213. 又sin α=-45,且π<α<2π,①当π<α<3π2时,cos α=-1-sin 2α=-35,∴cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=⎝ ⎛⎭⎪⎫-35×1213+⎝ ⎛⎭⎪⎫-45×513=-5665;②当3π2<α<2π时,cos α=1-sin 2α=35, ∴cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=35×1213+⎝ ⎛⎭⎪⎫-45×513=1665.综上所述,cos(α-β)=-5665或1665.2.(变条件)若将本例改为已知sin α=-45,π<α<3π2,cos(α-β)=1665,π2<β<π.求sin β.[解] ∵sin α=-45,且π<α<3π2, ∴cos α=-1-sin 2α=-35. 又∵π2<β<π, ∴-π<-β<-π2, ∴0<α-β<π. 又cos(α-β)=1665,∴sin(α-β)=1-cos 2(α-β) =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫16652=6365, ∴cos β=cos [α-(α-β)]=cos α·cos(α-β)+sin α·sin(α-β) =⎝ ⎛⎭⎪⎫-35×1665+⎝ ⎛⎭⎪⎫-45×6365=-1213, ∴sin β=1-cos 2β=513.1.利用和(差)角的余弦公式求值时,不能机械地从表面去套公式,而要变通地从本质上使用公式,即把所求的角分解成某两个角的和(差),并且这两个角的正、余弦函数值是已知的或可求的,再代入公式即可求解.2.在将所求角分解成某两角的和(差)时,应注意如下变换:α=(α+β)-β,α=β-(β-α),α=(2α-β)-(α-β),2α=[(α+β)+(α-β)],2α=[(β+α)-(β-α)]等.提醒:注意角的范围对三角函数值符号的限制.10.1.2 两角和与差的正弦知识点 两角和与差的正弦公式 (1)两角和的正弦公式:S (α+β):sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β. (2)两角差的正弦公式:S (α-β):sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β. (3)辅助角公式a sin x +b cos x =a 2+b 2⎝ ⎛⎭⎪⎫a a 2+b 2sin x +b a 2+b 2cos x , 令cos φ=a a 2+b 2,sin φ=ba 2+b 2,则有a sin x +b cos x =a 2+b 2(cos φsin x +sin φcos x )=a 2+b 2sin(x +φ),其中tan φ=ba ,φ为辅助角.重点题型类型1 两角和与差的正弦公式的简单应用 【例1】 求下列各式的值: (1)sin 163°sin 223°+sin 253°sin 313°; (2)2cos 55°-3sin 5°sin 85°.(1)从角和“形”入手,转化成两角和(差)的正弦求值. (2)注意角的差异与变换:55°=60°-5°,85°=90°-5°.[解] (1)原式=sin 163°sin(90°+133°)+sin(90°+163°)·sin(180°+133°) =sin 163°cos 133°-cos 163°sin 133° =sin(163°-133°)=sin 30°=12. (2)原式=2cos (60°-5°)-3sin 5°sin (90°-5°)=cos 5°+3sin 5°-3sin 5°cos 5°=cos 5°cos 5°=1.1.对于非特殊角的三角函数式,要想利用两角和与差的正弦、余弦公式求出具体数值,一般有以下三种途径:(1)化为特殊角的三角函数值; (2)化为正负相消的项,消去求值;(3)化为分子、分母形式,进行约分再求值.2.在进行求值过程的变换中,一定要本着先整体后局部的基本原则,先整体分析三角函数式的特点,如果整体符合三角公式,则整体变形,否则进行各局部的变换.提醒:在逆用两角和与差的正弦和余弦公式时,首先要注意结构是否符合公式特点,其次注意角是否满足要求.类型2 给值求值【例2】 已知0<β<π4,π4<α<3π4,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=35,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4+β=513,求cos(α+β)的值.注意⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4+β-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=π2+(α+β),可通过求出3π4+β和π4-α的正、余弦值来求cos (α+β).[解] 由0<β<π4,π4<α<3π4得 -π2<π4-α<0,3π4<3π4+β<π. ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4+β=-1213,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=-45,cos(α+β)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α+β=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4+β-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4+βcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4+βsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=513×35-⎝ ⎛⎭⎪⎫-1213×⎝ ⎛⎭⎪⎫-45=-3365.解此类问题的关键是把“所求角”用“已知角”表示出来(1)当“已知角”有两个时,“所求角”一般表示为两个“已知角”的和或差的形式.(2)当“已知角”有一个时,此时应着眼于“所求角”与“已知角”的和或差的关系,然后应用诱导公式把“所求角”变成“已知角”.(3)角的拆分方法不唯一,可根据题目合理选择拆分方式. 类型3 形如a sin x +b cos x 的函数的化简及应用【例3】 (对接教材P 54探究)已知函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6-2cos x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π,求函数f (x )的值域.等式a sin x +b cos x =A sin (x +φ)中A 和φ一定存在吗?它们与a ,b 有什么关系?[解] f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6-2cos x=3sin x -cos x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6,∵π2≤x ≤π, ∴π3≤x -π6≤5π6. ∴12≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6≤1.∴函数f (x )的值域为[1,2].1.(变结论)本例条件不变,将函数f (x )用余弦函数表示. [解] f (x )=3sin x -cos x =2⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin x -12cos x=2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x sin π3-cos x cos π3=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫cos x cos π3-sin x sin π3=-2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3.2.(变结论)本例条件不变,求函数f (x )的单调区间. [解] f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6,由2k π-π2≤x -π6≤2k π+π2,得2k π-π3≤x ≤2k π+2π3,与π2≤x ≤π取交集得π2≤x ≤2π3,∴函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,2π3;由2k π+π2≤x -π6≤2k π+3π2,得2k π+2π3≤x ≤2k π+5π3,与π2≤x ≤π取交集得2π3≤x ≤π, ∴函数f (x )的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π3,π.此类问题的求解思路如下:首先将函数f (x )化简为f (x )=a sin x +b cos x 的形式;,然后借助辅助角公式化f (x )为f (x )=a 2+b 2sin (x +φ)的形式;最后,类比y =sin x 的性质,树立“x +φ”的团体意识研究y =f (x )的性质.10.1.3 两角和与差的正切知识点 两角和与差的正切公式T(α+β):tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β.T(α-β):tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β.公式T(α±β)有何结构特征和符号规律?[提示](1)结构特征:公式T(α±β)的右侧为分式形式,其中分子为tan α与tan β的和或差,分母为1与tan αtan β的差或和.(2)符号规律:分子同,分母反.重点题型类型1条件求值问题【例1】已知tan(α+β)=5,tan(α-β)=3,求tan 2α,tan 2β,tan⎝⎛⎭⎪⎫2α+π4.2α=(α+β)+(α-β),2β=(α+β)-(α-β),tan⎝⎛⎭⎪⎫2α+π4可以用tan 2α表示出来.[解]tan 2α=tan[(α+β)+(α-β)]=tan(α+β)+tan(α-β)1-tan(α+β)tan(α-β)=5+31-5×3=-47,tan 2β=tan[(α+β)-(α-β)]=tan(α+β)-tan(α-β)1+tan(α+β)tan(α-β)=5-31+5×3=18,tan⎝⎛⎭⎪⎫2α+π4=1+tan 2α1-tan 2α=1-471+47=311.求解此类问题的关键是明确已知角和待求角的关系;求解时要充分借助诱导公式、角的变换技巧等实现求值.倘若盲目套用公式,可能带来繁杂的运算.类型2 给值求角【例2】 已知tan α,tan β是方程x 2+33x +4=0的两根,且α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,求α+β.利用根与系数的关系求tan α+tan β及tan αtan β的值,进而求出tan (α+β)的值,然后由α+β的取值范围确定α+β的值.[解] 因为tan α,tan β是方程x 2+33x +4=0的两根,所以tan α+tan β=-33<0,tan αtan β=4>0,所以tan α<0,tan β<0.又因为α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,所以α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0,所以-π<α+β<0.又因为tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=-331-4=3,所以α+β=-2π3.1.给值求角的一般步骤 (1)求角的某一三角函数值; (2)确定角的范围;(3)根据角的范围写出所求的角. 2.选取函数时,应遵照以下原则 (1)已知正切函数值,选正切函数;(2)已知正、余弦函数值,选正弦或余弦函数.若角的范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,选正、余弦皆可;若角的范围是(0,π),选余弦较好;若角的范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,选正弦较好.类型3 T (α±β)公式的变形及应用【例3】 已知△ABC 中,tan B +tan C +3tan B tan C =3,且3tan A +3tan B =tan A tan B -1,试判断△ABC 的形状.当一个代数式中同时出现“tan α+tan β”及“tan α tan β”两个团体时,我们可以联想哪些公式解题?[解] ∵3tan A + 3 tan B =tan A tan B -1, ∴3(tan A +tan B )=tan A tan B -1, ∴tan A +tan B 1-tan A tan B=-33,∴tan(A +B )=-33.又∵0<A +B <π,∴A +B =5π6,∴C =π6. ∵tan B +tan C +3tan B tan C =3,tan C =33, ∴tan B +33+tan B =3,tan B =33, ∴B =π6,∴A =2π3,∴△ABC 为等腰三角形.1.公式T (α+β),T (α-β)是变形较多的两个公式,公式中有tan α·tan β,tan α+tan β(或tan α-tan β),tan(α+β)(或tan(α-β)).三者知二可表示或求出第三个.2.一方面要熟记公式的结构,另一方面要注意常值代换.提醒:当一个式子中出现两角正切的和或差时,常考虑使用两角和或差的正切公式.10.2 二倍角的三角函数知识点 倍角公式 (1)sin 2α=2sin αcos α;(2)cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α; (3)tan 2α=2tan α1-tan α.(1)T 2α对任意角α都成立吗?(2)倍角公式中的“倍角”只能是2α吗?[提示] (1)不是.所含各角要使正切函数有意义.(2)倍角公式中的“倍角”具有相对性,对于两个角的比值等于2的情况都成立,如6α是3α的2倍,3α是3α2的2倍.这就是说,“倍”是相对而言的,是描述两个数量之间的关系的.重点题型类型1 直接应用二倍角公式求值【例1】 (对接教材P 63例1)已知sin 2α=513,π4<α<π2,求sin 4α,cos 4α,tan 4α的值.[解] 由π4<α<π2,得π2<2α<π. 又因为sin 2α=513, 所以cos 2α=-1-sin 22α =-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫5132=-1213. 于是sin 4α=2sin 2αcos 2α =2×513×⎝ ⎛⎭⎪⎫-1213=-120169;cos 4α=1-2sin 22α=1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫5132=119169;tan 4α=sin 4αcos 4α=-120169119169=-120119.对二倍角公式的理解及二倍角公式的应用形式对于“二倍角”应该有广义上的理解,如:8α是4α的二倍角;6α是3α的二倍角;4α是2α的二倍角;3α是32α的二倍角;α2是α4的二倍角;α3是α6的二倍角;…,又如α=2·α2,α2=2·α4,….类型2逆用二倍角公式化简求值【例2】化简:2cos2α-12tan⎝⎛⎭⎪⎫π4-αsin2⎝⎛⎭⎪⎫π4+α.[解]原式=2cos2α-12sin⎝⎛⎭⎪⎫π4-αcos⎝⎛⎭⎪⎫π4-α·cos2⎝⎛⎭⎪⎫π4-α=2cos2α-12sin⎝⎛⎭⎪⎫π4-α·cos⎝⎛⎭⎪⎫π4-α=2cos2α-1cos 2α=cos 2αcos 2α=1.1.三角函数的化简有四个方向,即分别从“角”“函数名”“幂”“形”着手分析,消除差异.2.解决此类非特殊角的求值问题,其关键是利用公式转化为特殊角求值,要充分观察角与角之间的联系,看角是否有倍数关系,能否用二倍角公式求值,是否是互余关系,能否进行正弦与余弦的互化;要充分根据已知式的结构形式,选择公式进行变形并求值.类型3活用“倍角”关系巧解题【例3】已知sin⎝⎛⎭⎪⎫π4-x=513,0<x<π4,求cos 2xcos⎝⎛⎭⎪⎫π4+x的值.本题中角“π4-x”与角“π4+x”有什么关系?如何借助诱导公式实现cos 2x与sin⎝⎛⎭⎪⎫π4+x的转换?[解]∵⎝⎛⎭⎪⎫π4-x+⎝⎛⎭⎪⎫π4+x=π2,∴sin⎝⎛⎭⎪⎫π4-x=cos⎝⎛⎭⎪⎫π4+x=513,又0<x<π4,∴π4<x+π4<π2,∴sin⎝⎛⎭⎪⎫π4+x=1213.∴cos 2xcos⎝⎛⎭⎪⎫π4+x=sin⎝⎛⎭⎪⎫π2+2xcos⎝⎛⎭⎪⎫π4+x=2sin⎝⎛⎭⎪⎫π4+x cos⎝⎛⎭⎪⎫π4+xcos⎝⎛⎭⎪⎫π4+x=2sin⎝⎛⎭⎪⎫π4+x=2413.1.(变结论)本例条件不变,求cos 2x.[解]∵0<x<π4,∴0<π4-x<π4,由sin⎝⎛⎭⎪⎫π4-x=513,得cos⎝⎛⎭⎪⎫π4-x=1213,cos 2x=sin⎝⎛⎭⎪⎫π2-2x=sin 2⎝⎛⎭⎪⎫π4-x=2sin⎝⎛⎭⎪⎫π4-x cos⎝⎛⎭⎪⎫π4-x=2×513×1213=120169.2.(变结论)本例条件不变,求sin 2x-2sin2x1-tan x的值.[解]∵⎝⎛⎭⎪⎫π4-x+⎝⎛⎭⎪⎫π4+x=π2,∴cos⎝⎛⎭⎪⎫π4+x=sin⎝⎛⎭⎪⎫π4-x=513.∵sin 2x-2sin2x1-tan x=2sin x cos x-2sin2x1-sin xcos x=2sin x(cos x-sin x)cos x-sin xcos x=2sin x cos x=sin 2x,又sin 2x =-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x =1-2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x =1-2×25169=119169.∴sin 2x -2sin 2x 1-tan x=119169.当遇到π4±x 这样的角时可利用角的互余关系和诱导公式,将条件与结论沟通.cos 2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x .类似这样的变换还有:(1)cos 2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x ;(2)sin 2x =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2x =2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x -1;(3)sin 2x =-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x =1-2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x 等.提醒:在使用二倍角公式时要特别注意公式中的系数,防止出错.10.3 几个三角恒等式知识点1 积化和差与和差化积公式 (1)积化和差公式sin αcos β=12[sin(α+β)+sin(α-β)],cos αsin β=12[sin(α+β)-sin(α-β)], cos αcos β12[cos(α+β)+cos(α-β)], sin αsin β=-12[cos(α+β)-cos(α-β)]. (2)和差化积公式sin α+sin β=2sin α+β2cos α-β2, sin α-sin β=2cos α+β2sin α-β2, cos α+cos β=2cosα+β2cos α-β2, cos α-cos β=-2sinα+β2sin α-β2.知识点2 半角公式与降幂公式半角公式降幂公式sin α2=±1-cos α2, cos α2=±1+cos α2, tan α2=±1-cos α1+cos α,tan α2=sin α1+cos α=1-cos αsin αsin 2α=1-cos 2α2, cos 2α=1+cos 2α2, tan 2α=1-cos 2α1+cos 2α设tan α2=t ,则sin α=2t 1+t 2,cos α=1-t 21+t 2,tan α=2t1-t 2.重点题型类型1 应用和差化积或积化和差求值【例1】 求sin 220°+cos 250°+sin 20°·cos 50° 的值. [解] 原式=1-cos 40°2+1+cos 100°2+12(sin 70°-sin 30°)=1+12(cos 100°-cos 40°)+12sin 70°-14 =34+12(-2sin 70°sin 30°)+12sin 70° =34-12sin 70°+12sin 70° =34.套用和差化积公式的关键是记准、记牢公式,为了能够把三角函数式化为积的形式,有时需要把常数首先化为某个角的三角函数,然后再化积,有时函数不同名,要先化为同名再化积,化积的结果能求值则尽量求出值来.类型2 万能代换公式的应用 【例2】 设tan θ2=t ,求证:1+sin θ1+sin θ+cos θ=12(t +1).利用万能代换公式,分别用t 表示sin θ,cos θ,代入待证等式的左端即可证明.[证明] 由sin θ=2tan θ21+tan 2θ2及cos θ=1-tan 2θ21+tan 2θ2,得1+sin θ=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+tan θ221+tan 2θ2=(1+t )21+t 2, 1+sin θ+cos θ=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1+tan θ21+tan 2θ2=2(1+t )1+t2, 故1+sin θ1+sin θ+cos θ=12(t +1).在万能代换公式中不论α的哪种三角函数(包括sin α与cos α)都可以表示成tan α2=t 的“有理式”,将其代入式子中,就可将代数式表示成t 的函数,从而就可以进行相关代数恒等式的证明或三角式的求值.类型3 f (x )=a sin 2ωx +b sin ωx cos ωx +c cos 2ωx 的性质【例3】 求函数f (x )=53cos 2x +3sin 2x -4sin x cos x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,7π24的最小值,并求其单调减区间.[解] f (x )=53×1+cos 2x 2+3×1-cos 2x2-2sin 2x =33+23cos 2x -2sin 2x=33+4⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos 2x -12sin 2x=33+4⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π3cos 2x -cos π3sin 2x=33+4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2x =33-4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,∵π4≤x ≤7π24, ∴π6≤2x -π3≤π4. ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,22.∴当2x -π3=π4,即x =7π24时, f (x )取最小值为33-22.∵y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,7π24上单调递增,∴f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,7π24上单调递减.1.(变结论)本例中,试求函数f (x )(x ∈R )的对称轴方程. [解] f (x )=33-4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,令2x -π3=π2+k π,k ∈Z ,得x =k π2+5π12,k ∈Z . 所以函数f (x )的对称轴方程为x =k π2+5π12,k ∈Z .2.(变条件)本例中,函数解析式变为f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6+2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12(x ∈R ),求f (x )的单调减区间.[解] ∵f (x )=3sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12+1-cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12=2⎣⎢⎡⎦⎥⎤32sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12-12cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12+1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+1,由2k π+π2≤2x -π3≤2k π+3π2,k ∈Z , 得k π+5π12≤x ≤k π+11π12,k ∈Z ,∴f (x )的单调减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+5π12,k π+11π12,k ∈Z .1.应用公式解决三角函数综合问题的三个步骤 (1)运用和、差、倍角公式和重要恒等式化简. (2)统一化成f (x )=a sin ωx +b cos ωx +k 的形式.(3)利用辅助角公式化为f (x )=A sin(ωx +φ)+k 的形式,研究其性质. 2.对三角函数式化简的常用方法 (1)降幂化倍角; (2)升幂角减半;(3)利用f (x )=a sin x +b cos x =a 2+b 2sin(x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫其中tan φ=b a ,化为“一个角”的函数.。
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高中数学新课标苏教版教材目录数学1第1章集合§1.1集合的含义及其表示§1.2子集、全集、补集§1.3交集、并集第2章函数概念与基本初等函数Ⅰ§2.1函数的概念和图象§函数的概念和图象§函数的表示方法§函数的简单性质§映射的概念§2.2指数函数§分数指数幂§指数函数§2.3对数函数§对数§对数函数§2.4幂函数§2.5函数与方程§二次函数与一元二次方程§用二分法求方程的近似解§2.6函数模型及其应用数学2第3章立体几何初步§3.1空间几何体§棱柱、棱锥和棱台§圆柱、圆锥、圆台和球§中心投影和平行投影§直观图画法§空间图形的展开图§柱、锥、台、球的体积§3.2点、线、面之间的位置关系§平面的基本性质§空间两条直线的位置关系§直线与平面的位置关系§平面与平面的位置关系第4章平面解析几何初步§4.1直线与方程§直线的斜率§直线的方程§两条直线的平行与垂直§两条直线的交点§平面上两点间的距离§点到直线的距离§4.2圆与方程§圆的方程§直线与圆的位置关系§圆与圆的位置关系§4.3空间直角坐标系§空间直角坐标系§空间两点间的距离数学3第5章算法初步§5.1算法的意义§5.2流程图§5.3基本算法语句§5.4算法案例第6章统计§6.1抽样方法§6.2总体分布的估计§6.3总体特征数的估计§6.4线性回归方程第7章概率§7.1随机事件及其概率§7.2古典概型§7.3几何概型§7.4互斥事件及其发生的概率数学4第8章三角函数§8.1任意角、弧度§8.2任意角的三角函数§8.3三角函数的图象和性质第9章平面向量§9.1向量的概念及表示§9.2向量的线性运算§9.3向量的坐标表示§9.4向量的数量积§9.5向量的应用第10章三角恒等变换§10.1两角和与差的三角函数§10.2二倍角的三角函数§10.3几个三角恒等式数学5第11章解三角形§11.1正弦定理§11.2余弦定理§11.3正弦定理、余弦定理的应用第12章数列§12.1等差数列§12.2等比数列§12.3数列的进一步认识第13章不等式§13.1不等关系§13.2一元二次不等式§13.3二元一次不等式组与简单的线性规划问题§13.4基本不等式选修系列11-1第1章常用逻辑用语§1.1命题及其关系§1.2简单的逻辑联结词§1.3全称量词与存在量词第2章圆锥曲线与方程§2.1圆锥曲线§2.2椭圆§2.3双曲线§2.4抛物线§2.5圆锥曲线的共同性质第3章导数及其应用§3.1导数的概念§3.2导数的运算§3.3导数在研究函数中的应用§3.4导数在实际生活中的应用1-2第1章统计案例§1.1独立性检验§1.2线性回归分析第2章推理与证明§2.1合情推理与演绎推理§2.2直接证明与间接证明第3章数系的扩充与复数的引入§3.1数系的扩充§3.2复数的四则运算§3.3复数的几何意义第4章框图§4.1流程图§4.2结构图选修系列22-1第1章常用逻辑用语§1.1命题及其关系§1.2简单的逻辑连接词§1.3全称量词与存在量词第2章圆锥曲线与方程§2.1圆锥曲线§2.2椭圆§2.3双曲线§2.4抛物线§2.5圆锥曲线的统一定义§2.6曲线与方程第3章空间向量与立体几何§3.1空间向量及其运算§3.2空间向量的应用2-2第1章导数及其应用§1.1导数的概念§1.2导数的运算§1.3导数在研究函数中的应用§1.4导数在实际生活中的应用§1.5定积分第2章推理与证明§2.1合情推理与演绎推理§2.2直接证明与间接证明§2.3数学归纳法第3章数系的扩充与复数的引入§3.1数系的扩充§3.2复数的四则运算§3.3复数的几何意义2-3第1章计数原理§1.1两个基本原理§1.2排列§1.3组合§1.4计数应用题§1.5二项式定理第2章概率§2.1随机变量及其概率分布§2.2超几何分布§2.3独立性§2.4二项分布§2.5离散型随机变量的均值与方差§2.6正态分布第3章统计案例§3.1独立性检验§3.2线性回归分析主要编写人员情况主编单墫副主编李善良陈永高主要编写人员数学与应用数学方面:单墫陈永高苏维宜蒋声丁德成洪再吉许道云孙智伟李跃文王晓谦尤建功秦厚荣唐忠明钱定边傅珏生葛福生夏建国孙智伟汪任观数学教育与数学史方面:李善良赵振威葛军徐稼红周焕山朱家生高中数学教师与教研员:仇炳生冯惠愚张乃达祁建新樊亚东石志群董林伟张松年陈光立陆云泉孙旭东于明寇恒清王红兵卫刚单墫 1943年生,南京师范大学数学系教授,博士生导师,享受政府特殊津贴。
苏教版高中数学必修第二册
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苏教版高中数学必修第二册电子课本(新教材PDF版)_测试_三角函数_基本
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9.2:向量运算
9.3:向量基本定理及其坐标表示
9.4:向量应用
本章回顾与测试
10.1:两角和与差的三角函数
10.2:二倍角的三角函数
10.3:几个三角恒等式
本章回顾与测试
11.1:余弦定理
11.2:正弦定理
11.3:几个三角恒等式
本章回顾与测试
12.1:复数的概念
12.2:复数的运算
12.3:复数的几何意义
12.4:复数的三角形式
本章回顾与测试
13.1:基本立体图形
13.2:基本图形位置关系(1)
13.2:基本图形位置关系(2)
13.3:空间图形的表面积和体积
本章回顾与测试
14.1:获取数据的基本途径及相关概念14.2:抽样
14.3:统计图表
14.4:用样本估计总体
15.1:随机事件和样本空间
15.2:随机事件的概率
15.3:互斥事件和独立事件
本章回顾与测试。
_新教材高中数学第10章三角恒等变换2第1课时二倍角的三角函数1课件苏教版必修第二册
三、解答题 9.已知 cosα+4π =53 ,π2 ≤α<32π ,求 cos 2α+π4 的值.
【解析】因为π2
≤α<32π
,所以34π
≤α+π4
7π <4
.
因为 cos
α+4π
>0,所以32π
<α+π4
7π <4
.
所以 sin α+4π =- 1-cos2α+4π =- 1-352 =-45 .
1+cos (2A+2B) 1-cos (2A-2B)
【证明】左边=
2
-
2
cos (2A+2B)+cos (2A-2B)
=
2
=12 (cos 2A cos 2B-sin 2A sin 2B+cos 2A cos 2B+sin 2A sin 2B)=
cos 2A cos 2B=右边,所以等式成立.
学情诊断·课时测评
cos
π 12
=21
sin
π 6
=41
,故 B
正确;
对于
cos 50°+ 3sin 50° C,原式= sin 50°cos 50°
2 =
3 2 sin
50°+21cos
1
50°
=12sin
80°
=21sin
80°
2sin 100°
2sin 100° 2sin 80°
=4,故 C 错误; 对于 D,31 -23 cos215°=-13 (2cos215°-1)
4.化简 2cos 8+2 -2 sin 8+1 =( )
A.2sin 4
B.-2sin 4
C.2cos 4
D.-2cos 4
【解析】选 A.原式= 4cos24 -2 1+2sin4cos 4 =2|cos 4|-2|sin 4+cos 4|,
【课堂新坐标】2016-2017学年高中数学苏教版必修二课件:第二章 平面解析几何初步-2.1-2.1.2-第1课时
探究1 对于直线y=kx+1,是否存在k使直线不过第三象限?若存在,k的 取值范围是多少?
【提示】 直线y=kx+1过定点(0,1),直线不过第三象限,只需k<0.
探究2 已知直线l的方程是2x+y-1=0,求直线的斜率k在y轴上的截距 b,以及与y轴交点P的坐标. 【提示】 ∵2x+y-1=0可变形为y=-2x+1,斜率k=-2.令x=0,得y =1,即b=1,直线l与y轴的交点为(0,1).
【答案】 y=-x+5
2.过点P(1,1)平行于x轴的直线方程为________,垂直于x轴的直线方程为 ________. 【解析】 过点P(1,1)平行于x轴的直线方程为y=1,垂直于x轴的直线方程 为x=1.
【答案】 y=1 x=1
3.若直线l过点A(-1,1),B(2,4),则直线l的方程为________.
4-1 【解析】 k= =1,l的方程为y-1=1· (x+1),即y=x+2. 2--1
【答案】 y=x+2
教材整理2
直线的斜截式方程
阅读教材P82探究以上部分内容,完成下列问题.
y=kx+b 斜截式方程:__________________ ,它表示经过点P(0,b),且斜率为k的
截距 . 直线方程.其中b为直线与y轴交点的纵坐标,称其为直线在y轴上的______
【导学
【解析】 直线x+y+1=0变成斜截式得y=-x-1,故该直线的斜率为- 1,在y轴上的截距为-1.若直线的倾斜角为α,则tan α=-1,即α=135° .
【答案】 135° ,-1
5.求经过点A(-3,4),且在两坐标轴上的截距之和为12的直线方程.
【解】 设直线方程为y-4=k(x+3)(k≠0). 当x=0,y=4+3k, 4 当y=0,x=- k-3,
(完整版)高中数学苏教版教材目录(必修+选修)
苏教版-----------------------------------必修1----------------------------------- 第1章集合1.1集合的含义及其表示1.2子集、全集、补集1.3交集、并集第2章函数2.1函数的概念2.1.1函数的概念和图象2.1.2函数的表示方法2.2函数的简单性质2.2.1函数的单调性2.2.2函数的奇偶性2.3映射的概念第3章指数函数、对数函数和幂函数3.1指数函数3.1.1分数指数幂3.1.2指数函数3.2对数函数3.2.1对数3.2.2对数函数3.3幂函数3.4函数的应用3.4.1函数与方程3.4.2函数模型及其应用-----------------------------------必修2----------------------------------- 第1章立体几何初步1.1空间几何体1.1.1棱柱、棱锥和棱台1.1.2圆柱、圆锥、圆台和球1.1.3中心投影和平行投影1.1.4直观图画法1.2点、线、面之间的位置关系1.2.1平面的基本性质1.2.2空间两条直线的位置关系1.平行直线2.异面直线1.2.3直线与平面的位置关系1.直线与平面平行2.直线与平面垂直1.2.4平面与平面的位置关系1.两平面平行2.平面垂直1.3空间几何体的表面积和体积1.3.1空间几何体的表面积1.3.2空间几何体的体积第2章平面解析几何初步2.1直线与方程2.1.1直线的斜率2.1.2直线的方程1.点斜式2.两点式3.一般式2.1.3两条直线的平行与垂直2.1.4两条直线的交点2.1.5平面上两点间的距离2.1.6点到直线的距离2.2圆与方程2.2.1圆的方程2.2.2直线与圆的位置关系2.2.3圆与圆的位置关系2.3空间直角坐标系2.3.1空间直角坐标系2.3.2空间两点间的距离-----------------------------------必修3----------------------------------- 第1章算法初步1.1算法的意义1.2流程图1.2.1顺序结构1.2.2选择结构1.2.3循环结构1.3基本算法语句1.3.1赋值语句1.3.2输入、输出语句1.3.3条件语句1.3.4循环语句1.4算法案例第2章统计2.1抽样方法2.1.1简单随机抽样1.抽签法2.随机数表法2.1.2系统抽样2.1.3分层抽样2.2总体分布的估计2.2.1频率分布表2.2.2频率分布直方图与折线图2.2.3茎叶图2.3总体特征数的估计2.3.1平均数及其估计2.3.2方差与标准差2.4线性回归方程第3章概率3.1随机事件及其概率3.1.1随机现象3.1.2随机事件的概率3.2古典概型3.3几何概型3.4互斥事件-----------------------------------必修4----------------------------------- 第1章三角函数1.1任意角、弧度1.1.1任意角1.1.2弧度制1.2任意角的三角函数1.2.1任意角的三角函数1.2.2同角三角函数关系1.2.3三角函数的诱导公式1.3三角函数的图象和性质1.3.1三角函数的周期性1.3.2三角函数的图象与性质1.3.3函数y=Asin(ωx+ψ)的图象1.3.4三角函数的应用第2章平面向量2.1向量的概念及表示2.2向量的线性运算2.2.1向量的加法2.2.2向量的减法2.2.3向量的数乘2.3向量的坐标表示2.3.1平面向量基本定理2.3.2平面向量的坐标运算2.4向量的数量积2.5向量的应用第3章三角恒等变换3.1两角和与差的三角函数3.1.1两角和与差的余弦3.1.2两角和与差的正弦3.1.3两角和与差的正切3.2二倍角的三角函数3.3几个三角恒等式-----------------------------------必修5----------------------------------- 第1章解三角形1.1正弦定理1.2余弦定理1.3正弦定理、余弦定理的应用第2章数列2.1数列2.2等差数列2.2.1等差数列的概念2.2.2等差数列的通项公式2.2.3等差数列的前n项和2.3等比数列2.3.1等比数列的概念2.3.2等比数列的通项公式2.3.3等比数列的前n项和第3章不等式3.1不等关系3.2一元二次不等式3.3二元一次不等式组与简单的线性规划问题3.3.1二元一次不等式表示的平面区域3.3.2二元一次不等式组表示的平面区域 3.3.3简单的线性规划问题3.4基本不等式2b a ab +≤)0,0(≥≥b a 3.4.1基本不等式的证明3.4.2基本不等式的应用-----------------------------------选修1-1-----------------------------------第1章 常用逻辑用语1.1命题及其关系1.1.1四种命题1.1.2充分条件和必要条件 1.2简单的逻辑联结词1.3全称量词与存在量词1.3.1量词1.3.2含有一个量词的命题的否定 第2章 圆锥曲线与方程 2.1圆锥曲线2.2椭圆2.2.1椭圆的标准方程2.2.2椭圆的几何性质2.3双曲线2.3.1双曲线的标准方程2.3.2双曲线的几何性质 2.4抛物线2.4.1抛物线的标准方程2.4.2抛物线的几何性质 2.5圆锥曲线的共同性质 第3章 导数及其应用3.1导数的概念3.1.1平均变化率3.1.2瞬时变化率——导数3.2导数的运算3.2.1常见函数的导数3.2.2函数的和、差、积、商的导数 3.3导数在研究函数中的应用3.3.1单调性3.3.2极大值和极小值3.3.3最大值和最小值3.4导数在实际生活中的应用-----------------------------------选修1-2-----------------------------------第1章 统计案例 1.1独立性检验 1.2回归分析第2章 推理与证明2.1合情推理与演绎推理2.1.1合情推理2.1.2演绎推理2.1.3推理案例欣赏 2.2直接证明与间接证明2.2.1直接证明2.2.2间接证明 第3章 数系的扩充与复数的引入 3.1数系的扩充 3.2复数的四则运算 3.3复数的几何意义 第4章 框图 4.1流程图 4.2结构图-----------------------------------选修2-1-----------------------------------第1章 常用逻辑用语1.1命题及其关系1.1.1四种命题1.1.2充分条件和必要条件 1.2简单的逻辑联结词1.3全称量词与存在量词1.3.1量词1.3.2含有一个量词的命题的否定 第2章 圆锥曲线与方程 2.1圆锥曲线2.2椭圆2.2.1椭圆的标准方程2.2.2椭圆的几何性质2.3双曲线2.3.1双曲线的标准方程2.3.2双曲线的几何性质 2.4抛物线2.4.1抛物线的标准方程2.4.2抛物线的几何性质 2.5圆锥曲线的统一定义2.6曲线与方程2.6.1曲线与方程2.6.2求曲线的方程2.6.3曲线的交点 第3章 空间向量与立体几何3.1空间向量及其运算3.1.1空间向量及其线性运算3.1.2共面向量定理3.1.3空间向量基本定理3.1.4空间向量的坐标表示3.1.5空间向量的数量积 3.2空间向量的应用3.2.1直线的方向向量与平面的法向量3.2.2空间线面关系的判定3.2.3空间的角的计算-----------------------------------选修2-2-----------------------------------第一章 导数及其应用1.1导数的概念1.1.1平均变化率1.1.2瞬时变化率——导数1.2导数的运算1.2.1常见函数的导数1.2.2函数的和、差、积、商的导数1.2.3简单复合函数的导数1.3导数在研究函数中的应用1.3.1单调性1.3.2极大值和极小值1.3.3最大值和最小值 1.4导数在实际生活中的应用1.5定积分1.5.1曲边梯形的面积1.5.2定积分1.5.3微积分基本定理 第二章 推理与证明2.1合情推理与演绎推理2.1.1合情推理2.1.2演绎推理2.1.3推理案例欣赏 2.2直接证明与间接证明2.2.1直接证明2.2.2间接证明 2.3数学归纳法第三章 数系的扩充与复数的引入 3.1数系的扩充 3.2复数的四则运算 3.3复数的几何意义-----------------------------------选修2-3-----------------------------------第一章 计数原理 1.1两个基本原理 1.2排列 1.3组合1.4计数应用题1.5二项式定理1.5.1二项式定理1.5.2二项式系数的性质及用第二章概率2.1随机变量及其概率分布2.2超几何分布2.3独立性2.3.1条件概率2.3.2事件的独立性2.4二项分布2.5随机变量的均值与方差2.5.1离散型随机变量的均值2.5.2离散型随机变量的方差与标准差2.6正态分布第三章统计案例3.1独立性检验3.2回归分析-----------------------------------选修4-1----------------------------------- 1.1 相似三角形的进一步认识1.1.1平行线分线段成比例定理1.1.2相似三角形1.2 圆的进一步认识1.2.1圆周角定理1.2.2圆的切线1.2.3圆中比例线段1.2.4圆内接四边形1.3 圆锥截线1.3.1球的性质1.3.2圆柱的截线1.3.3圆锥的截线学习总结报告-----------------------------------选修4-2----------------------------------- 2.1 二阶矩阵与平面向量2.1.1矩阵的概念2.1.2二阶矩阵与平面列向量的乘法2.2 几种常见的平面变换2.2.1恒等变换2.2.2伸压变换2.2.3反射变换2.2.4旋转变换2.2.5投影变换2.2.6切变变换2.3 变换的复合与矩阵的乘法2.3.1矩阵乘法的概念2.3.2矩阵乘法的简单性质2.4 逆变换与逆矩阵2.4.1逆矩阵的概念2.4.2二阶矩阵与二元一次方程组2.5 特征值与特征向量2.6 矩阵的简单应用学习总结报告-----------------------------------选修4-4----------------------------------- 4.1 直角坐标系4.1.1直角坐标系4.1.2极坐标系4.1.3球坐标系与柱坐标系4.2 曲线的极坐标方程4.2.1曲线的极坐标方程的意义4.2.2常见曲线的极坐标方程4.3 平面坐标系中几种常见变换4.3.1平面直角坐标系中的平移变换4.3.2平面直角坐标系中的伸缩变换4.4 参数方程4.4.1参数方程的意义4.4.2参数方程与普通方程的互化4.4.3参数方程的应用4.4.4平摆线与圆的渐开线学习总结报告-----------------------------------选修4-5----------------------------------- 5.1 不等式的基本性质5.2 含有绝对值的不等式5.2.1含有绝对值的不等式的解法5.2.2含有绝对值的不等式的证明5.3 不等式的证明5.3.1比较法5.3.2综合法和分析法5.3.3反证法5.3.4放缩法5.4 几个著名的不等式5.4.1柯西不等式5.4.2排序不等式5.4.3算术-几何平均值不等式5.5 运用不等式求最大(小)值5.5.1运用算术-几何平均值不等式求最大(小)值5.5.2运用柯西不等式求最大(小)值5.6 运用数学归纳法证明不等式学习总结报告。
新教材苏教版高中数学必修第二册教学备课资料-直观图的斜二测画法
13.1.3直观图的斜二测画法学习目标核心素养1.了解斜二测画法的概念.(重点)2.会用斜二测画法画出一些简单平面图形和立体图形的直观图.(难点、易错点)3.会根据平面图形及空间图形的直观图还原出平面图形及空间图形.(难点)1.通过对用斜二测画法画直观图的学习,培养学生直观想象素养.2.借助于斜二测画法的相关计算,培养学生数学运算素养.在工程制图中,正投影被广泛应用于绘制三视图,但三视图的直观性较差.如何把立体图形画在纸上?思考平面图形水平放置图应怎么画图,才能体现图形的立体感?1.用斜二测画法画水平放置平面图形的直观图的规则(1)画轴:在已知图形中取互相垂直的x轴和y轴,两轴相交于点O.画直观图时,把它们画成对应的x′轴与y′轴,两轴交于点O′,且使∠x′O′y′=45°(或135°),它们确定的平面表示水平面.(2)画线:已知图形中平行于x轴或y轴的线段,在直观图中分别画成平行于x′轴或y′轴的线段.(3)取长度:已知图形中平行于x轴的线段,在直观图中保持原长度不变,平行于y轴的线段,长度为原来的一半.2.空间图形的直观图的斜二测画法规则(1)在空间图形中取互相垂直的x轴和y轴,两轴交于O点,再取z轴,使∠xOz =90°,且∠yOz=90°.(2)画直观图时把它们画成对应的x′轴、y′轴和z′轴,它们相交于O′,并使∠x′O′y′=45°(或135°),∠x′O′z′=90°,x′轴和y′轴所确定的平面表示水平面.(3)已知图形中平行于x轴、y轴或z轴的线段,在直观图中分别画成平行于x′轴、y′轴或z′轴的线段.(4)已知图形中平行于x轴或z轴的线段,在直观图中保持原长度不变;平行于y轴的线段,长度为原来的一半.思考:画平面图形直观图的关键和注意点是什么?提示:(1)画水平放置的平面图形的直观图,关键是确定多边形顶点的位置,借助于平面直角坐标系确定顶点后,只需把这些顶点顺次连接即可.(2)用斜二测画法画直观图要掌握水平长度不变,垂线长度减半,直角画45°(或135°).1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)原图形中平行于x轴的线段,其对应线段平行于x′轴,长度不变.()(2)原图形中平行于y轴的线段,其对应线段平行于y′轴,长度变为原来的1 2.()(3)画与直角坐标系xOy对应的坐标系x′O′y′时,∠x′O′y′必须是45°.()(4)在画直观图时,由于选轴的不同,所得的直观图可能不同.()[答案](1)√(2)√(3)×(4)√2.下列说法正确的是()A.相等的角,在直观图中仍相等B.长度相等的线段,在直观图中长度仍相等C.若两条线段平行,在直观图中对应的线段仍平行D.若两条线段垂直,则在直观图中对应的线段也互相垂直C[由斜二测画法规则知,角度、长度都可能改变,平行性不变,所以A、B、D错误,C正确.]3.已知两个圆锥,底面重合在一起(底面平行于水平面),其中一个圆锥顶点到底面的距离为2 cm,另一个圆锥顶点到底面的距离为3 cm,则其直观图中这两个顶点之间的距离为________ cm.5[由空间直观图的画法知,在z轴上或平行于z轴的线段长度保持不变,所以两顶点间的距离为2 cm+3 cm=5 cm.]4.如图是水平放置的△ABC的直观图△A′B′C′,A′B′∥y′轴,则△ABC的形状是________三角形.直角[由斜二测画法规则知,在直观图中,AB⊥BC,所以△ABC是直角三角形.]画水平放置的平面图形的直观图【例1】画出如图所示水平放置的等腰梯形的直观图.[思路点拨]建系―――――→依据斜二测画法定点―→连线成图[解]画法:(1)如图所示,取AB所在直线为x轴,AB中点O为原点,建立直角坐标系,画对应的坐标系x′O′y′,使∠x′O′y′=45°.(2)以O′为中点在x′轴上取A′B′=AB,在y′轴上取O′E′=12OE,以E′为中点画C′D′∥x′轴,并使C′D′=CD.(3)连接B′C′,D′A′,所得的四边形A′B′C′D′就是水平放置的等腰梯形ABCD的直观图.1.在画水平放置的平面图形的直观图时,选取适当的坐标系是关键,一般要使得平面多边形尽可能多的顶点在坐标轴上,以便于画点.2.画平面图形的直观图,首先画与坐标轴平行的线段(平行性不变),与坐标轴不平行的线段通过与坐标轴平行的线段确定它的两个端点,然后连接成线段.[跟进训练]1.画一个锐角为45°的平行四边形的直观图(尺寸自定).[解]如图(1)在平行四边形上建立坐标系xOy,再建立坐标系x′O′y′,如图(2)在x′轴上截取O′A′=OA,O′B′=OB.(1)(2)在y′轴上截取O′D′=12OD,过D′作线段D′C′=DC且D′C′∥A′B′,连接B′C′,A′D′,则四边形A′B′C′D′即为▱ABCD的直观图.画空间图形的直观图锥的直观图.[思路点拨]根据斜二测画法,选择恰当的坐标系画出正三角形的直观图,进而确定出正三棱锥的顶点即可.[解](1)先画出水平放置的边长为3 cm的正三角形的直观图,如图(1)所示.(2)过正三角形中心O′建立z′轴,画出正三棱锥顶点V′,使V′O′=3 cm,连接V′A′,V′B′,V′C′,如图(2)所示.(3)擦去辅助线,遮住部分用虚线表示,得到正三棱锥的直观图,如图(3).(1)(2)(3)1.用斜二测画法作空间图形的直观图时,应建立适当的空间直角坐标系,常寻找原图中共点且互相垂直的三条直线为坐标轴,或利用图形的对称性建系.2.在画棱柱、棱台的直观图时,可确定下底面的直观图,确定好高度后,把坐标系平移上来,再画上底面的直观图即可.3.z′轴方向上的线段,方向与长度都与原来保持一致.[跟进训练]2.用斜二测画法画正六棱柱(底面是正六边形,侧棱垂直于底面)的直观图.[解](1)画轴:画x′轴、y′轴、z′轴,使∠x′O′y′=45°(或135°),∠x′O′z′=90°.(2)画底面:在平面x′O′y′内,画出正六边形的直观图ABCDEF.(3)画侧棱:过A,B,C,D,E,F分别作z′轴的平行线,在这些平行线上分别截取AA′,BB′,CC′,DD′,EE′,FF′都等于侧棱长.(4)成图:顺次连接A′,B′,C′,D′,E′,F′,并加以整理就得到正六棱柱的直观图,如图(2)所示.(1)(2)将直观图还原为原平面图形1.如图所示,一个平面图形的直观图为平行四边形,则四边形ABCD的实际形状是什么图形?[提示]矩形.因为∠D′A′B′=45°,由斜二测画法规则知∠DAB=90°,又因四边形A′B′C′D′为平行四边形,所以原四边形ABCD为矩形.2.如图,一个平面图形的水平放置的斜二测直观图是一个等腰梯形,它的底角为45°,两腰和上底边长均为1,这个平面图形本身是等腰梯形吗?其面积是多少?[提示]不是等腰梯形,是直角梯形.根据斜二测画法,等腰梯形A′B′C′D′的高为22,所以A′B′=1+2×22=1+2,在平面图形中,AB的长为1+2,CD的长为1,AD的长为2,所以这个平面图形的面积为12×(1+1+2)×2=2+ 2.【例3】如图,△A′B′C′是水平放置的平面图形的直观图,将其还原成平面图形.[思路点拨]画直角坐标系→利用平行、长度、定点→连接点,得图[解](1)画直角坐标系xOy,在x轴的正方向上取OA=O′A′,即CA=C′A′;(2)过B′作B′D′∥y′轴,交x′轴于D′,如图(1)所示.在OA上取OD=O′D′,过D作DB∥y轴,且使DB=2D′B′;(3)连接AB,BC,得△ABC.则△ABC即为△A′B′C′对应的平面图形,如图(2)所示.(1)(2)由直观图还原为平面图的关键是找与x′轴,y′轴平行的直线或线段,且平行于x′轴的线段还原时长度不变,平行于y′轴的线段还原时放大为直观图中相应线段长度的2倍,由此确定图形的各个顶点,顺次连接即可.[跟进训练]3.已知△ABC的直观图△A′B′C′是边长为a的正三角形,求原△ABC的面积.[解]建立如图所示的坐标系xOy′,△A′B′C′的顶点C′在y′轴上,A′B′边在x 轴上,把y′轴绕原点逆时针旋转45°得y轴,在y轴上取点C,使OC=2OC′,A,B 点即为A′,B′点,长度不变.已知A′B′=A′C′=a,C′D′为△A′B′C′边A′B′上的高,C′D′=32a,∴OC′=2·32a=62a,∴OC=6a,故S△ABC=12A′B′·OC=12a·6a=62a2.1.本节课的重点是了解“斜二测画法”的概念并掌握斜二测画法的步骤,会用斜二测画法画出一些简单平面图形和立体图形的直观图,难点是用斜二测画法画出一些简单平面图形和立体图形的直观图.2.本节课要重点掌握的规律方法(1)画平面图形直观图的方法步骤.(2)画简单空间图形直观图的方法步骤.(3)直观图与原图形之间的关系.3.本节课的易错点是直观图、原空间图形形状之间的相互转换.1.用斜二测画法画水平放置的平面图形的直观图,对其中的线段说法错误的是()A.原来相交的仍相交B.原来垂直的仍垂直C.原来平行的仍平行D.原来共点的仍共点B[根据斜二测画法,原来垂直的未必垂直.]2.把△ABC按斜二测画法得到△A′B′C′(如图所示),其中B′O′=C′O′=1,A′O′=32,那么△ABC是一个()A.等边三角形B.直角三角形C.底边与腰不相等的等腰三角形D.三边互不相等的三角形A[根据斜二测画法还原三角形在直角坐标系中的图形,如图所示:由图易得AB=BC=AC=2,故△ABC为等边三角形,故选A.]3.用斜二测画法画水平放置的圆,得到的图形形状是________.[答案]椭圆4.如图所示,梯形A′B′C′D′是一平面图形ABCD的直观图.若A′D′∥O′y′,A′B′∥C′D′,A′B′=23C′D′=2,A′D′=O′D′=1.试画出原四边形的形状,并求原图形的面积.[解]如图,建立直角坐标系xOy,在x轴上截取OD=O′D′=1,OC=O′C′=2.在过点D的y轴的平行线上截取DA=2D′A′=2.在过点A的x轴的平行线上截取AB=A′B′=2.连接BC,即得到了原图形(如图).由作法可知,原四边形ABCD是直角梯形,上、下底长度分别为AB=2,CD =3,直角腰长度为AD=2.所以面积为S=2+32×2=5.。
【步步高】高中数学 第二章 2.1.2直线的方程(一)配套名师课件 苏教版必修2
练一练·当堂检测、目标达成落实处
1.方程 y=k(x-2)表示___③_____. ①通过点(-2,0)的所有直线; ②通过点(2,0)的所有直线; ③通过点(2,0)且不垂直于 x 轴的所有直线; ④通过点(2,0)且除去 x 轴的所有直线. 解析 易验证直线通过点(2,0),又直线斜率存在, 故直线不垂直于 x 轴.
斜率? 答 当 x1≠x2 时,kAB=yx22--yx11; 当 x1=x2 时,直线的斜率不存在.
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问题 2 在直角坐标系内确定一条直线,应已知哪些条件? 答 已知直线上的一个点和直线的倾斜角(斜率)可以确定 一条直线; 已知两点也可以确定一条直线.
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2.1.2 直线的方程
第一课时
【学习要求】 1.理解由斜率公式推导直线方程的点斜式的思路,掌握直
线方程的点斜式与斜截式的关系. 2.初步学会利用直线方程的知识解决有关的实际问题. 【学法指导】
通过已知直角坐标系内确定一条直线的几何要素,探讨得 出直线的点斜式、斜截式方程;通过对比理解“截距”与 “距离”的区别,体会直线的斜截式方程与一次函数的关 系,进一步培养数形结合的思想.
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探究点二 直线的斜截式方程 问题 1 已知直线 l 的斜率为 k,且与 y 轴的交点为(0,b),
得到的直线 l 的方程是什么? 答 将 k 及点(0,b)代入直线方程的点斜式得:y=kx+b.
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小结 我们称 b 为直线 l 在 y 轴上的截距.方程 y=kx+b 由 直线的斜率 k 与它在 y 轴上的截距 b 确定,所以这个方程也 叫做直线的斜截式方程.
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金版学案高中数学第1章立体几何初步1.11.1.1棱柱棱锥和棱台课件苏教版必修2
在正方形 A′B′C′D′中,B′C′=4 cm,则 O′B′=2 2 cm,O′E′=2 cm . 在直角梯形 O′OBB′中, BB′= OO′2+(OB-O′B′)2
= 172+(8 2-2 2)2 =19 (cm) .
在直角梯形 O′OEE′中, EE′= OO′2+(OE-O′E′)2
= 172+(8-2)2 =5 13 (cm). 即这个棱台的侧棱长为 19 cm,斜高为 5 13 cm .
规律总结 正棱台中两底面中心连线、相应的边心距和斜高组成 一个直角梯形;两底面中心连线、侧棱和两底面相应的对 角线的一半组成一个直角梯形;斜高、侧棱和两底面边长 的一半组成一个直角梯形.正棱台的计算问题,实际上就 是这几个直角梯形中的计算问题.
答案:北
题型 3 多面体的相关量的计算 [典例 3] 如图所示,正四棱台的高是 17 cm,两底面的边长分别是 4 cm 和 16 cm, 求这个棱台的侧棱长和斜高. 分析:由于棱台是由棱锥平行于底面的平面截得的, 因此正棱锥中的有关直角三角形对应到正棱台中将转化为 直角梯形,只要找出包含侧棱和斜高的直角梯形即可求解.
题型 1 对多面体概念的理解与应用
[典例 1] 根据下列关于几何体的描述,说出几何体 的名称:
(1)由五个面围成,其中一个面是四边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形;
(2)由八个面围成,其中两个面互相平行且全等的正 六边形,其余各面都是平行四边形;
(3)由五个面围成,其中上下两个面都是相似三角形, 其余各面都是梯形,并且这些梯形的腰延长后交于一点.
1.一般地,我们把由若干个平面多边形围成的几何 体叫作多面体.
2.由一个平面多边形沿某一方向平移形成的空间几 何体叫作棱柱,平移起止位置的两个面叫作底面,简称 底;其余各面叫作棱柱的侧面;相邻两个侧面的公共边 叫作棱柱的侧棱;侧面与底面的公共顶点叫作棱柱的顶 点.
高中数学苏教版必修2讲义:第一章 1.3 空间几何体的表面积和体积
第1课时空间几何体的表面积(1)直棱柱:侧棱和底面垂直的棱柱.(2)正棱柱:底面为正多边形的直棱柱.(3)正棱锥:底面是正多边形,并且顶点在底面的正投影是底面中心的棱锥.(4)正棱台:正棱锥被平行于底面的平面所截,截面和底面之间的部分.观察下列多面体:问题1:直棱柱的侧面展开图是什么?提示:以底面周长为长,高为宽的矩形.问题2:正棱锥的侧面展开图是什么?提示:若干个全等的等腰三角形.问题3:正棱台的侧面展开图是什么?提示:若干个全等的等腰梯形.几个特殊的多面体的侧面积公式(1)S 直棱柱侧=ch (h 为直棱柱的高); (2)S 正棱锥侧=12ch ′(h ′为斜高);(3)S 正棱台侧=12(c +c ′)h ′(h ′为斜高).观察下列旋转体:问题1:圆柱的侧面展开图是什么? 提示:以底面周长为长,高为宽的矩形. 问题2:圆锥的侧面展开图是什么? 提示:扇形.问题3:圆台的侧面展开图是什么? 提示:扇环.几种旋转体的侧面积公式 (1)S 圆柱侧=cl =2πrl . (2)S 圆锥侧=12cl =πrl .(3)S 圆台侧=12(c +c ′)h =π(r +r ′)l .1.柱、锥、台的表面积即全面积应为侧面积与底面积的和.2.柱、锥、台的侧面积的求法要注意柱、锥、台的几何特性,必要时要展开. 3.柱、锥、台的侧面积之间的关系(1)正棱柱、正棱锥、正棱台侧面积之间的关系: S 正棱柱侧――→h ′=hc ′=cS 正棱台侧――→c ′=0S 正棱锥侧. (2)圆柱、圆锥、圆台表面积之间的关系: S 圆柱侧――→r 1=r 2S 圆台侧――→r 1=0S 圆锥侧.[例1] 正四棱锥的侧面积是底面积的2倍,高是3,求它的表面积.[思路点拨] 由S 侧与S 底的关系,求得斜高与底面边长之间的关系,进而求出斜高和底面边长,最后求表面积.[精解详析] 如图,设PO =3,PE 是斜高,∵S 侧=2S 底,∴4·12·BC ·PE =2BC 2.∴BC =PE .在Rt △POE 中,PO =3,OE =12BC =12PE .∴9+(PE2)2=PE 2.∴PE =2 3.∴S 底=BC 2=PE 2=(23)2=12. S 侧=2S 底=2×12=24. ∴S 表=S 底+S 侧=12+24=36.[一点通] 求棱锥、棱台及棱柱的侧面积和表面积的关键是求底面边长,高,斜高,侧棱.求解时要注意直角三角形和梯形的应用.1.已知一个三棱锥的每一个面都是边长为1的正三角形,则此三棱锥的表面积为________.解析:三棱锥的每个面(正三角形)的面积都是34,所以三棱锥 的表面积为4×34= 3. ★★答案★★: 32.底面为正方形的直棱柱,它的底面对角线长为2,体对角线长为6,则这个棱柱的侧面积是________.解析:设直棱柱底面边长为a ,高为h ,则h =6-2=2,a =2×22=1, 所以S 棱柱侧=4×1×2=8. ★★答案★★:83.正四棱台的高是12 cm ,两底面边长之差为10 cm ,表面积为512 cm 2,求底面的边长.解:如图,设上底面边长为x cm ,则下底面边长为(x +10)cm ,在Rt △E 1FE 中,EF =x +10-x2=5(cm).∵E 1F =12 cm ,∴斜高E 1E =13 cm. ∴S 侧=4×12(x +x +10)×13=52(x +5),S 表=52(x +5)+x 2+(x +10)2=2x 2+72x +360. ∵S 表=512 cm 2, ∴2x 2+72x +360=512. 解得x 1=-38(舍去),x 2=2. ∴x 2+10=12.∴正四棱台的上、下底面边长分别为2 cm 、12 cm.[例2] 圆台的上、下底面半径分别是10 cm 和20 cm ,它的侧面展开图的扇环的圆心角是180°,那么圆台的表面积是多少?[思路点拨] 解答本题可先把空间问题转化为平面问题,即在展开图内求母线的长,再进一步代入侧面积公式求出侧面积,进而求出表面积.[精解详析]如图所示,设圆台的上底面周长为c ,因为扇环的圆心角是180°,故c =π·SA =2π×10,所以SA=20,同理可得SB=40,所以AB=SB-SA=20,∴S表面积=S侧+S上+S下=π(r1+r2)·AB+πr21+πr22=π(10+20)×20+π×102+π×202=1 100π(cm2).故圆台的表面积为1 100πcm2.[一点通](1)求圆柱、圆锥和圆台的侧面积和表面积,只需求出上、下底半径和母线长即可,求半径和母线长时常借助轴截面.(2)对于与旋转体有关的组合体的侧面积和表面积问题,首先要弄清楚它是由哪些简单几何体组成,然后再根据条件求各个简单组合体的半径和母线长,注意方程思想的应用.4.若一个圆锥的轴截面是等边三角形,其面积为3,则这个圆锥的全面积是________.解析:根据轴截面面积是3,可得圆锥的母线长为2,底面半径为1,所以S=πr2+πrl=π+2π=3π.★★答案★★:3π5.如图所示,在底半径为2,母线长为4的圆锥中内接一个高为3的圆柱,求圆柱的表面积.解:设圆柱的底面半径为x,圆锥高h=42-22=23,画轴截面积图(如图),则3 23=2-x2.故圆锥内接圆柱的底半径x=1.则圆柱的表面积S=2π·12+2π·1·3=(2+23)π.6.一个直角梯形的上、下底的半径和高的比为1∶2∶3,求它绕垂直于上、下底的腰旋转后形成的圆台的上底面积、下底面积和侧面积的比.解:如图所示,设上、下底的半径和高分别为x、2x、3x,则母线长l=(2x-x)2+(3x)2=2x,∴S上底=πx2,S下底=π(2x)2=4πx2,S侧=π(x+2x)·2x=6πx2,∴圆台的上底面积、下底面积和侧面积之比为1∶4∶6.1.正棱柱、正棱锥、正棱台的所有侧面都全等,因此求侧面积时,可先求一个侧面的面积,然后乘以侧面的个数.2.棱台是由棱锥所截得到的,因此棱台的侧面积可由大小棱锥侧面积作差得到.3.旋转体的轴截面是化空间问题为平面问题的重要工具,因为在轴截面中集中体现了旋转体的“关键量”之间的关系.在推导这些量之间的关系时要注意比例性质的应用.课下能力提升(十)1.一个圆锥的底面半径为2,高为23,则圆锥的侧面积为________.解析:S侧=πRl=π×2×(23)2+22=8π.★★答案★★:8π2.正三棱锥的底面边长为a,高为33a,则此棱锥的侧面积为________.解析:如图,在正三棱锥S-ABC中,过点S作SO⊥平面ABC于O点,则O为△ABC的中心,连结AO并延长与BC相交于点M,连结SM,SM即为斜高h′,在Rt△SMO中,h ′=(33a )2+(36a )2=156a ,所以侧面积S =3×12×156a ×a =154a 2. ★★答案★★:154a 23.一个圆台的母线长等于上、下底面半径和的一半,且侧面积是32π,则母线长为________.解析:设圆台的上、下底面半径分别为r ′、r ,则母线l =12(r ′+r ).∴S 侧=π(r +r ′)·l =π·2l ·l =2πl 2=32π.∴l =4.★★答案★★:44.一个圆柱的底面面积是S ,其侧面积展开图是正方形,那么该圆柱的侧面积为________.解析:设圆柱的底面半径为R ,则S =πR 2,R =Sπ,底面周长c =2πR . 故圆柱的侧面积为S 圆柱侧=c 2=(2πR )2=4π2Sπ=4πS .★★答案★★:4πS5.如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,三棱锥D 1AB 1C 的表面积与正方体的表面积的比为________.解析:设正方体棱长为1,则其表面积为6,三棱锥D 1AB 1C 为正四面体,每个面都是边长为2的正三角形,其表面积为4×12×2×62=23,所以三棱锥D 1AB 1C 的表面积与正方体的表面积的比为1∶ 3.★★答案★★:1∶ 36.以圆柱的上底中心为顶点,下底为底作圆锥,假设圆柱的侧面积为6,圆锥的侧面积为5,求圆柱的底面半径.解:如图所示,设圆柱底面圆的半径为R ,高为h ,则圆锥的底面半径为R ,高为h ,设圆锥母线长为l ,则有l =R 2+h 2.①依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧2πRh =6,πRl =5,②由①②,得R =2ππ,即圆柱的底面半径为2ππ.7.设正三棱锥S -ABC 的侧面积是底面积的2倍,正三棱锥的高SO =3,求此正三棱锥的全面积.解:设正三棱锥底面边长为a ,斜高为h ′,如图所示,过O 作OE ⊥AB ,则SE ⊥AB ,即SE =h ′.∵S 侧=2S 底,∴12×3a ×h ′=34a 2×2,∴a =3h ′. ∵SO ⊥OE ,∴SO 2+OE 2=SE 2, ∴32+(36×3h ′)2=h ′2. ∴h ′=23,∴a =3h ′=6. ∴S 底=34a 2=34×62=93,S 侧=2S 底=18 3. ∴S 全=S 侧+S 底=183+93=27 3. 8.如图所示,表示一个用鲜花做成的花柱,它的下面是一个直径为1 m 、高为3 m 的圆柱形物体,上面是一个半球形体.如果每平方米大约需要鲜花150朵,那么装饰这个花柱大约需要多少朵鲜花(π取3.1)?解:圆柱形物体的侧面面积S 1≈3.1×1×3=9.3(m 2),半球形物体的表面积为S 2≈2×3.1×(12)2≈1.6(m 2), 所以S 1+S 2≈9.3+1.6=10.9(m 2). 10.9×150≈1 635(朵).答:装饰这个花柱大约需要1 635朵鲜花.第2课时 空间几何体的体积观察下列几何体:问题1:你能否求出上述几何体的体积吗? 提示:能.问题2:要求上述几何体的体积,需要知道什么? 提示:底面积和高.柱体、锥体、台体的体积公式(1)柱体体积:V 柱体=Sh .其中S 为柱体的底面积,h 为高. (2)锥体体积:V 锥体=13Sh .其中S 为锥体的底面积,h 为高.(3)台体体积:V 台体=13h (S +SS ′+S ′).其中S ,S ′分别为台体的两底面面积,h 为台体的高.2009年12月4日,阿迪达斯和国际足联在开普敦共同发布2010年南非世界杯官方比赛用球“JABULANI ”,“JABULANI ”源于非洲祖鲁语,意为“普天同庆”,新的比赛用球在技术上取得历史性突破,设计上融入了南非元素.问题1:根据球的形成定义,体育比赛中用到的足球与数学中的球有何不同? 提示:比赛中的足球是空心的,而数学中的球是实体球. 问题2:给你一个足球能否计算出这个足球表皮面积和体积? 提示:能,只要知道球的半径即可求出.1.球的表面积设球的半径为R ,则球的表面积S =4πR 2,即球的表面积等于它的大圆面积的4倍. 2.球的体积设球的半径为R ,则球的体积V =43πR 3.1.求柱、锥、台的体积要注意底面积与高的确定,必要时注意分割. 2.柱体、锥体、台体之间体积公式的关系3.要求球的表面积,只需求出球的半径.4.球的体积与球的半径的立方成正比,即球的体积是关于球的半径的增函数.[例1] (1)底面为正三角形的直棱柱的侧面的一条对角线长为2.且与该侧面内的底边所成的角为45°,求此三棱柱的体积.(2)如图,四棱锥P -ABCD 的底面是边长为1的正方形,P A ⊥CD ,P A =1,PD = 2.求此四棱锥的体积.[思路点拨] (1)由条件求出高和底面边长,再利用公式求体积;(2)解本题的关键是求四棱锥的高,可证明P A ⊥底面ABCD ,再利用公式求体积.[精解详析] (1)如图,由条件知此三棱柱为正三棱柱.∵正三棱柱的面对角线AB 1=2. ∠B 1AB =45°.∴AB =2×sin 45°=2=BB 1. ∴V 三棱柱=S △ABC ·BB 1=34×(2)2×2=62. (2)在△P AD 中,P A =AD =1,PD =2, ∴P A 2+AD 2=PD 2.∴P A ⊥AD ,又P A ⊥CD ,且AD ∩CD =D , ∴P A ⊥平面ABCD ,从而P A 是底面ABCD 上的高, ∴V 四棱锥=13S 正方形ABCD ·P A =13×12×1=13.[一点通] 求柱体、锥体的体积,关键是求其高,对柱体而言,高常与侧棱、斜高及其在底面的射影组成直角三角形,对棱锥而言,求高时,往往要用到线面垂直的判定方法,因为棱锥的高实际上是顶点向底面作垂线,垂线段的长度.1.一圆锥母线长为1,侧面展开图圆心角为240°,则该圆锥的体积为________. 解析:设圆锥侧面展开图的弧长为l , 则l =240°×π×1180°=4π3.设圆锥的底面半径为r ,则4π3=2πr ,r =23.V =π3·⎝⎛⎭⎫232·12-49=4π33·59=4581π. ★★答案★★:4581π2.一个正方体和一个圆柱等高并且侧面积相等,则正方体与圆柱的体积之比为________.解析:设正方体棱长为1,则S 正方体侧=S 圆柱侧=4, 设圆柱的底面半径为r ,则2πr ×1=4,r =2π,V 正方体=1,V 圆柱=π⎝⎛⎭⎫2π2·1=4π.∴V 正方体∶V 圆柱=π∶4. ★★答案★★:π∶4[例2] 圆台上底的面积为16π cm 2,下底半径为6 cm ,母线长为10 cm ,那么,圆台的侧面积和体积各是多少?[思路点拨] 解答本题作轴截面可以得到等腰梯形,为了得到高,可将梯形分割为直角三角形和矩形,利用它们方便地解决问题.[精解详析]如图,由题意可知,圆台的上底圆半径为4 cm , 于是S 圆台侧=π(r +r ′)l =100π(cm 2). 圆台的高h =BC=BD 2-(OD -AB )2 =102-(6-4)2=46(cm),V 圆台=13h (S +SS ′+S ′)=13×46×(16π+16π×36π+36π)=3046π3(cm 3).[一点通] 求台体的体积关键是求高,为此常将有关计算转化为平面图形(三角形或特殊四边形)来计算.对于棱台往往要构造直角梯形和直角三角形;在旋转体中通常要过旋转轴作截面得到直角三角形、矩形或等腰梯形.3.正四棱台两底面边长为20 cm 和10 cm ,侧面积为780 cm 2,求其体积. 解:如图所示,正四棱台ABCD A 1B 1C 1D 1中,A 1B 1=10 cm ,AB =20 cm.取A 1B 1的中点E 1,AB 的中点E ,连结E 1E ,则E 1E 是侧面ABB 1A 1的高.设O 1,O 分别是上,下底面的中心,则四边形EOO 1E 1是直角梯形.S 侧=4×12×(10+20)·E 1E ,即780=60E 1E ,解得E 1E =13 (cm).在直角梯形EOO 1E 1中,O 1E 1=12A 1B 1=5 (cm),OE =12AB =10 (cm),所以O 1O =E 1E 2-(OE -O 1E 1)2=132-52=12(cm).所以V =13×12×(102+202+102×202)=2800(cm 3).[例3] 一个球内有相距9 cm 的两个平行截面,它们的面积分别为49π cm 2和400π cm 2.求球的表面积.[思路点拨] 由于题中没有说明截面的位置,故需分类讨论.[精解详析] (1)当截面在球心的同侧时,如图所示为球的轴截面.由球的截面性质知,AO 1∥BO 2,且O 1,O 2分别为两截面圆的圆心, 则OO 1⊥AO 1,OO 2⊥BO 2.设球的半径为R.因为圆O2的面积为49π,即π·O2B2=49π,所以O2B=7.同理,因为π·O1A2=400π,所以O1A=20.设OO1=x,则OO2=(x+9).在Rt△OO1A中,R2=x2+202,在Rt△OO2B中,R2=(x+9)2+72,所以,x2+202=(x+9)2+72,解得x=15.即R2=x2+202=252.故S球=4πR2=2 500π.所以,球的表面积为2 500πcm2.(2)当截面位于球心O的两侧时,如图所示为球的轴截面.由球的截面性质知,O1A∥O2B,且O1,O2分别为两截面圆的圆心,则OO1⊥AO1,OO2⊥O2B.设球的半径为R.因为圆O2的面积为49π,即π·O2B2=49π,所以O2B=7.同理,因为π·O1A2=400π,所以O1A=20.设O1O=x,则OO2=(9-x).在Rt△OO1A中,R2=x2+202,在Rt△OO2B中,R2=(9-x)2+72.所以x2+400=(9-x)2+49,解得x=-15,不合题意,舍去.综上所述,球的表面积为2 500πcm2.[一点通]球的截面性质:球心与截面圆心的连线垂直于截面,本题利用球的截面将立体几何问题转化为平面几何问题,借助于直角三角形中的勾股定理解决问题.4.(新课标全国卷Ⅰ)如图,有一个水平放置的透明无盖的正方体容器,容器高8 cm,将一个球放在容器口,再向容器内注水,当球面恰好接触水面时测得水深为6 cm,如果不计容器的厚度,则球的体积为________ cm3.解析:设球半径为R cm,根据已知条件知正方体的上底面与球相交所得截面圆的半径为4 cm,球心到截面的距离为(R-2) cm,所以由42+(R-2)2=R2,得R=5,所以球的体积V=43πR3=43π×53=500π3cm3.★★答案★★:500π35.过球的一条半径的中点,作垂直于该半径的平面,则所得截面的面积与球的表面积的比为________.解析:过球心作球的截面,如图所示,设球的半径为R,截面圆的半径为r,则有r=R2-⎝⎛⎭⎫R22=32R,则球的表面积为4πR2,截面的面积为π⎝⎛⎭⎫32R2=34πR2,所以截面的面积与球的表面积的比为34πR24πR2=316.★★答案★★:3166.长方体的一个顶点上的三条棱长分别是3,4,5,且它的八个顶点都在同一球面上,则这个球的表面积和体积是多少?解:设球的半径为R,则由已知得(2R)2=32+42+52,故R2=252,∴R=522,∴S球=4πR2=50π,∴V球=43πR3=43π·(522)3=12532π.1.求柱、锥、台体的体积时,由条件画出直观图,然后根据几何体的特点恰当进行割补,可能使复杂问题变得直观易求.2.求球与多面体的组合问题,通过多面体的一条侧棱和球心,或“切点”“接点”作出截面图.3.球的截面是一个圆面、圆心与球心的连线与截面圆垂直,且满足d =R 2-r 2(d 为球心到截面圆的距离).课下能力提升(十一)1.一个圆锥与一个球的体积相等,圆锥的底面半径是球的半径的3倍,圆锥的高与底面半径之比为________.解析:设球的半径为r ,则圆锥的底面半径是3r ,设圆锥的高为h ,则43πr 3=13π(3r )2h ,解得h =49r ,所以圆锥的高与底面半径之比为427.★★答案★★:4272.如果轴截面为正方形的圆柱的侧面积是4π,那么圆柱的体积等于________. 解析:设圆柱的底面半径为r ,则圆柱的母线长为2r , 由题意得S 圆柱侧=2πr ×2r =4πr 2=4π,所以r =1, 所以V 圆柱=πr 2×2r =2πr 3=2π. ★★答案★★:2π3.(福建高考)三棱锥P -ABC 中,P A ⊥底面ABC ,P A =3,底面ABC 是边长为2的正三角形,则三棱锥P -ABC 的体积等于________.解析:依题意有,三棱锥P -ABC 的体积V =13S △ABC ·|P A |=13×34×22×3= 3.★★答案★★: 34.在△ABC 中,AB =2,BC =1.5,∠ABC =120°,若使△ABC 绕直线BC 旋转一周,则所形成的几何体的体积是________.解析:V =V 大圆锥-V 小圆锥=13π(3)2(1+1.5-1)=32π.★★答案★★:32π5.(天津高考)已知一个正方体的所有顶点在一个球面上.若球的体积为9π2, 则正方体的棱长为________.解析:设正方体的棱长为x ,其外接球的半径为R ,则由球的体积为9π2,得43πR 3=9π2,解得R =32.由2R =3x ,得x =2R3= 3.★★答案★★: 36.如图所示,在多面体ABCDEF 中,已知面ABCD 是边长为3的正方形,EF ∥AB ,EF =32,EF 与平面AC 的距离为2,求该多面体的体积.解:如图,设G ,H 分别是AB ,DC 的中点,连结EG ,EB ,EC ,EH ,HG ,HB ,∵EF ∥AB ,EF =12AB =GB ,∴四边形GBFE 为平行四边形,则EG ∥FB ,同理可得EH ∥FC ,GH ∥BC ,得三棱柱EGH -FBC 和棱锥E AGHD . 依题意V E AGHD =13S AGHD ×2=13×3×32×2=3, 而V EGH FBC =3V B EGH =3×12V E BCHG =32V E AGHD =92,∴V 多面体=V E AGHD +V EGH FBC =152.7.已知正四棱台两底面面积分别为80 cm 2和245 cm 2,截得这个正四棱台的原棱锥的高是35 cm ,求正四棱台的体积.解:如图,SO =35,A ′O ′=25,AO =752,由SO ′SO =A ′O ′AO ,得SO ′=35×25752=20.∴OO ′=15.∴V 正四棱台=13×15×(80+80×245+245)=2 325.即正四棱台的体积为2 325 cm 3.8.如图,已知四棱锥P -ABCD 的底面为等腰梯形,AB ∥CD ,AC ⊥BD ,垂足为H ,PH 是四棱锥的高.(1)证明:平面P AC ⊥平面PBD ;(2)若AB =6,∠APB =∠ADB =60°,求四棱锥P -ABCD 的体积. 解:(1)证明:因为PH 是四棱锥P -ABCD 的高,所以AC ⊥PH .又AC ⊥BD ,PH ,BD 都在平面PBD 内,且PH ∩BD =H , 所以AC ⊥平面PBD ,故平面P AC ⊥平面PBD .(2)因为ABCD 为等腰梯形,AB ∥CD ,AC ⊥BD ,AB =6,所以HA =HB = 3. 因为∠APB =∠ADB =60°, 所以P A =PB =6,HD =HC =1, 可得PH = 3.等腰梯形ABCD 的面积为S =12AC ×BD =2+ 3.所以四棱锥的体积为V =13×(2+3)×3=3+233.一、空间几何体1.多面体与旋转体(1)棱柱有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形.但是要注意“有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形的几何体不一定是棱柱”.(2)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叫棱锥.注意:一个棱锥至少有四个面,所以三棱锥也叫四面体.(3)棱台是利用棱锥来定义的,用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,得到两个几何体,一个仍然是棱锥,另一个称之为棱台,截面叫做上底面,原棱锥的底面叫做下底面.注意:解决台体常用“台还原成锥”的思想.(4)将矩形、直角三角形、直角梯形分别绕着它的一边、一直角边、垂直于底边的腰所在的直线旋转一周,形成的几何体分别叫做圆柱、圆锥、圆台,这条直线叫做轴,垂直于轴的边旋转一周而成的圆面叫做底面,不垂直于轴的边旋转而成的曲面叫做侧面,无论旋转到什么位置,这条边都叫做母线.2.直观图画水平放置的多边形的直观图的关键是确定多边形顶点的位置,因为多边形顶点的位置一旦确定,依次连结这些顶点就可画出多边形来,因此平面多边形水平放置时,直观图的画法可以归结为确定点的位置的画法.画立体图形与画水平放置的平面图形相比多了一个z 轴,最大区别是空间几何体的直观图有实线与虚线之分,而平面图形的直观图全为实线.二、平面的基本性质1.平面的基本性质公理内容图形符号公理1如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内A∈α,B∈α⇒AB⊂α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,这些公共点的集合是经过这个公共点的一条直线P∈α,且P∈β⇒α∩β=l,且P∈l公理3经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面A,B,C三点不共线⇒存在唯一的平面α使A,B,C∈α公理3的三个推论推论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.2.三个公理的主要作用(1)公理1的作用:①判断直线是否在平面内,点是否在平面内.②用直线检验平面.(2)公理2的作用:①判定两个平面是否相交;②证明点共线.(3)公理3的作用:①确定平面;②证明点线共面.三、空间直线与直线的位置关系空间两条直线的位置关系有且只有相交、平行、异面三种.注意:两直线垂直有“相交垂直”与“异面垂直”两种.1.证明线线平行的方法 (1)线线平行的定义;(2)公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行; (3)线面平行的性质定理:a ∥α,a ⊂β,α∩β=b ⇒a ∥b ; (4)线面垂直的性质定理:a ⊥α,b ⊥α⇒a ∥b ; (5)面面平行的性质定理:α∥β,α∩γ=a ,β∩γ=b ⇒a ∥b .2.证明线线垂直的方法(1)线线垂直的定义:两条直线所成的角是直角,在研究异面直线所成的角时,要通过平移把异面直线转化为相交直线;(2)线面垂直的性质:a ⊥α,b ⊂α⇒a ⊥b ; (3)线面垂直的性质:a ⊥α,b ∥α⇒a ⊥b . 四、空间直线与平面的位置关系空间中直线与平面有三种位置关系:直线在平面内,直线与平面相交,直线与平面平行. 注意:直线在平面外包括平行和相交两种关系. 1.证明线面平行的方法 (1)线面平行的定义;(2)判定定理:a ⊄α,b ⊂α,a ∥b ⇒a ∥α; (3)平面与平面平行的性质:α∥β,a ⊂α⇒a ∥β. 2.证明线面垂直的方法 (1)线面垂直的定义;(2)线面垂直的判定定理:⎭⎪⎬⎪⎫m ,n ⊂α,m ∩n =A l ⊥m ,l ⊥n ⇒l ⊥α; (3)面面平行的性质:α∥β,l ⊥α⇒l ⊥β;(4)面面垂直的性质定理:α⊥β,α∩β=l ,a ⊂α,a ⊥l ⇒a ⊥β . 五、空间平面与平面的位置关系空间平面与平面的位置关系有且只有平行和相交两种. 1.证明面面平行的方法 (1)面面平行的定义; (2)面面平行的判定定理:a ∥β,b ∥β,a ⊂α,b ⊂α,a ∩b =A ⇒α∥β; (3)线面垂直的性质:垂直于同一条直线的两个平面平行.2.证明面面垂直的方法(1)面面垂直的定义:两个平面相交所成的二面角是直二面角; (2)面面垂直的判定定理:a ⊥β,a ⊂α⇒α⊥β. 3.证明空间线面平行或垂直需注意三点 (1)由已知想性质,由求证想判定; (2)适当添加辅助线(面);(3)用定理时先明确条件,再由定理得出相应结论. 六、空间几何体的表面积和体积1.棱锥、棱台、棱柱的侧面积公式间的联系S 正棱台侧=12(c +c ′)h ′ ――→c ′=0 S 正棱锥侧=12ch ′――→c =c ′h =h ′S 正棱柱侧=ch 2.圆锥、圆台、圆柱的侧面积公式间的联系S 圆台侧=π(r ′+r )l ――→r ′=0 S 圆锥侧=πrl ――→r ′=rS 圆柱侧=2πrl 3.锥、台、柱的体积之间的联系V 台体=13(S 上+S 下+S 上S 下)h ――→S 上=0 V 锥体=13Sh ――→S 上=S下V 柱体=Sh 4.球的表面积与体积 设球的半径为R ,则球的表面积S =4πR 2,体积V =43πR 3.一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分) 1.下列几何体是旋转体的是________.①圆柱;②六棱锥;③正方体;④球体;⑤四面体. 答案:①④2.若两个平面互相平行,则分别在这两个平行平面内的直线________.解析:由于直线分别位于两平行平面内,因此它们无公共点,因此它们平行或异面. 答案:平行或异面3.圆台的一个底面周长是另一个底面周长的3倍,母线长l =3,侧面积为84π,则圆台较小底面的半径为________.解析:设圆台较小底面半径为r ,则S 侧面积=π(r +3r )l =84π,r =7. 答案:74.已知一个表面积为24的正方体,设有一个与每条棱都相切的球,则此球的体积为________.解析:设正方体的棱长为a ,则6a 2=24,解得a =2.又球与正方体的每条棱都相切,则正方体的面对角线长22等于球的直径,则球的半径是2,则此球的体积为43π(2)3=823π.答案:823π5.一个三角形用斜二测画法画出来是一个边长为1的正三角形,则此三角形的面积是________.解析:如图所示,将△A ′B ′C ′还原后为△ABC ,由于O ′C ′=2C ′D ′=2×1×32=62,所以CO =2O ′C ′= 6.∴S △ABC =12×1×6=62.答案:626.如图,如果MC ⊥菱形ABCD 所在的平面,那么MA 与BD 的位置关系是________.解析:连结AC ,由于四边形ABCD 是菱形,所以AC ⊥BD ,又MC ⊥平面ABCD ,所以MC ⊥BD ,又MC ∩AC =C ,所以BD ⊥平面AMC ,所以MA ⊥BD .答案:垂直7.已知直线a ∥平面α,平面α∥平面β,则直线a 与平面β的位置关系为________. 解析:∵a ∥α,α∥β,∴a ∥β或a ⊂β. 答案:a ∥β或a ⊂β8.圆锥侧面展开图的扇形周长为2m ,则全面积的最大值为________. 解析:设圆锥底面半径为r ,母线为l ,则有2l +2πr =2m . ∴S 全=πr 2+πrl =πr 2+πr (m -πr )=(π-π2)r 2+πrm . ∴当r =πm 2(π2-π)=m2(π-1)时,S 全有最大值πm 24(π-1).答案:πm 24(π-1)9.已知圆O 和圆K 是球O 的大圆和小圆,其公共弦长等于球O 的半径,OK =32,且圆O 与圆K 所在的平面所成的一个二面角为60°,则球O 的表面积等于________.解析:如图设点A 为圆O 和圆K 公共弦的中点,则在Rt △OAK 中,∠OAK 为圆O 和圆K 所在的平面所成的二面角的一个平面角,即∠OAK =60°.由OK =32,可得OA =3,设球的半径为R ,则(3)2+⎝⎛⎭⎫R 22=R 2,解得R =2,因此球的表面积为4π·R 2=16π.答案:16π10.如图,二面角α-l -β的大小是60°,线段AB ⊂α,B ∈l ,AB 与l 所成的角为30°,则AB 与平面β所成的角的正弦值是________.解析:如图,作AO ⊥β于O ,AC ⊥l 于C ,连结OB ,OC ,则OC ⊥l .设AB 与β所成角为θ,则∠ABO =θ, 由图得sin θ=AO AB =AC AB ·AO AC =sin 30°·sin 60°=34.答案:3411.已知m ,n 是两条不同直线,α,β,γ是三个不同平面,下列命题中错误的是________.①若m ∥α,n ∥α,则m ∥n ; ②若α⊥γ,β⊥γ,则α∥β; ③若m ∥α,m ∥β,则α∥β; ④若m ⊥α,n ⊥α,则m ∥n .解析:对于①,m ,n 均为直线,其中m ,n 平行于α,则m ,n 可以相交也可以异面,故①不正确;对于②,③,α,β还可能相交,故②,③错;对于④,m ⊥α,n ⊥α,则同垂直于一个平面的两条直线平行,故④正确.答案:①②③12.若一个圆柱、一个圆锥的底面直径和高都等于一个球的直径,则圆柱、球、圆锥的体积之比是________.解析:设球的半径为R ,圆柱、圆锥的底面半径为r ,高为h ,则r =R ,h =2R ,V 圆柱=πR 2×2R =2πR 3,V 球=43πR 3,V圆锥=13πR 2×2R =23πR 3,所以V 圆柱∶V 球∶V圆锥=2πR 3∶43πR 3∶23πR 3=3∶2∶1.答案:3∶2∶113.如图,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,侧棱AA 1⊥底面ABC ,底面是以∠ABC 为直角的等腰直角三角形,AC =2a ,BB 1=3a ,D 是A 1C 1的中点,点F 在线段AA 1上,当AF =________时,CF ⊥平面B 1DF .解析:由题意易知,B 1D ⊥平面ACC 1A 1,所以B 1D ⊥CF .要使CF ⊥平面B 1DF ,只需CF ⊥DF 即可.令CF ⊥DF ,设AF =x ,则A 1F =3a -x ,由Rt △CAF ∽Rt △F A 1D ,得ACA 1F =AF A 1D ,即2a 3a -x =x a.整理得x 2-3ax +2a 2=0,解得x =a 或x =2a . 答案:a 或2a14.球O 的球面上有四点S ,A ,B ,C ,其中O ,A ,B ,C 四点共面,△ABC 是边长为2的正三角形,平面SAB ⊥平面ABC ,则三棱锥S ABC 的体积的最大值为________.解析:记球O 的半径为R ,作SD ⊥AB 于D ,连线OD 、OS ,易求R =23,又SD ⊥平面ABC ,注意到SD =SO 2-OD 2=R 2-OD 2,因此要使SD 最大,则需OD 最小,而OD 的最小值为12×23=33,因此高SD 的最大值是⎝⎛⎭⎫232-⎝⎛⎭⎫332=1,又三棱锥S -ABC 的体积为13S △ABC ·SD =13×34×22×SD =33SD ,因此三棱锥S -ABC 的体积的最大值是33×1=33.答案:33二、解答题(本大题共6小题,共90分)15.(14分)圆柱的轴截面是边长为5 cm 的正方形ABCD ,圆柱侧面上从A 到C 的最短距离是多少?解:如图,底面半径为52cm ,母线长为5 cm.沿AB 展开,则C 、D 分别是BB ′、AA ′的中点. 依题意AD =π×52=52π.∴AC =(52π)2+52=5 π2+42. ∴圆柱侧面上从A 到C 的最短距离为5π2+42cm.16.(14分)如图所示,已知ABCD 是矩形,E 是以DC 为直径的半圆周上一点,且平面CDE ⊥平面ABCD .求证:CE ⊥平面ADE .证明:∵E 是以DC 为直径的半圆周上一点,∴CE ⊥DE . 又∵平面CDE ⊥平面ABCD ,且AD ⊥DC , ∴AD ⊥平面CDE .又CE ⊂面CDE ,∴AD ⊥CE .又DE ∩AD =D ,∴CE ⊥平面ADE .17.(14分)(新课标全国卷Ⅱ)如图,直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,D ,E 分别是AB ,BB 1的中点.(1)证明:BC 1∥平面A 1CD ;(2)设AA 1=AC =CB =2,AB =22,求三棱锥C -A 1DE 的体积.解:(1)证明:连结AC 1交A 1C 于点F ,则F 为AC 1中点. 又D 是AB 中点,连结DF ,则BC 1∥DF .因为DF ⊂平面A 1CD ,BC 1⊄平面A 1CD ,所以BC 1∥平面A 1CD .(2)因为ABC -A 1B 1C 1是直三棱柱,所以AA 1⊥CD .由已知AC =CB ,D 为AB 的中点,所以CD ⊥AB .又AA 1∩AB =A ,于是CD ⊥平面ABB 1A 1.由AA 1=AC =CB =2,AB =22得∠ACB =90°,CD =2,A 1D =6,DE =3,A 1E =3, 故A 1D 2+DE 2=A 1E 2,即DE ⊥A 1D . 所以VC A 1DE =13×12×6×3×2=1.18.(16分)已知等腰梯形PDCB 中(如图①),PB =3,DC =1,PD =BC =2,A 为PB 边上一点,且DA ⊥PB .现将△P AD 沿AD 折起,使平面P AD ⊥平面ABCD (如图②).(1)证明:平面P AD ⊥平面PCD ;(2)试在棱PB 上确定一点M ,使截面AMC 把几何体分成两部分,其两部分体积比为V PDCMA ∶V M ACB =2∶1.解:(1)证明:依题意知,CD ⊥AD , 又∵平面P AD ⊥平面ABCD , ∴DC ⊥平面P AD .又DC ⊂平面PCD , ∴平面P AD ⊥平面PCD . (2)由题意知P A ⊥平面ABCD ,∴平面P AB ⊥平面ABCD .如上图,在PB 上取一点M ,作MH ⊥AB ,则MH ⊥平面ABCD ,设MH =h ,。
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A
直线CD⊥平面_____.
D
苏教版高中数学教材必修2
B 第1章
C
立体几何初步
1.2 点、线、面之间的位置关系
直线与平面垂直的性质定理:
如果两条直线同时垂直于一个平面, b’b 那么这两条直线平行. a 已知:a⊥,b⊥. a⊥ a∥b b⊥ 求证:a∥b. O
* 线面垂直 线线平行
—— 直线a的垂面;
P —— 垂足.
a⊥,l⊂ a⊥l.
第1章 立体几何初步
苏教版高中数学教材必修2
1.2 点、线、面之间的位置关系
过一点有 无数
条直线与已知直线垂
直;
过一点有且只有一 条直线与已知平面垂 直; 过一点有且只有一 个平面与已知直线垂 直.
苏教版高中数学教材必修2 第1章 立体几何初步
EF,则四边形BCFE为( C )
A.空间四边形
P
F E D C B
第1章 立体几何初步
B.平行四边形
C.梯形 A
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1.2 点、线、面之间的位置关系
例.在空间四边形ABCD中,AC=BD=a, 与直线AC,BD都平行的平面分别交 AB,BC,CD,AD于E,F,G,H.
①求证:四边形EFGH
关系.
P N A L N D O
第1章 立体几何初步
M
B 苏教版高中数学教材必修2
C
1.2 点、线、面之间的位置关系
练习-填空
1.过直线外一点与已知直线平行的直线有 ________条. 1 2.过直线外一点与已知直线平行的平面有 无数 ________个. 3.过平面外一点与已知平面平行的直线有 无数 ________条. 4.过平面外一点与已知平面平行的平面有 ________个. 1
第1章
立体几何初步
苏教版高中数学教材必修2 第1章 立体几何初步
1.2 点、线、面之间的位置关系
直线与平面平行的性质定理: 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 线就和交线平行. 已知:a∥,a,∩=l. a∥ a 求证:a∥l. a∥l ∩=l
a
l
* 线面平行 线线平行
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1.2 点、线、面之间的位置关系
例.如图,∩=CD,∩=EF, ∩=AB,AB∥. 求证:CD∥EF. A D F E
立体几何初步
B
C
第1章
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1.2 点、线、面之间的位置关系
苏教版高中数学教材必修2 第1章 立体几何初步
1.2 点、线、面之间的位置关系
从平面外一点A引这个平面的垂线, a 垂足P A ——点A在这个平面内的射影;
P
点A与垂足P间的线段 垂线段AP的长度
——点A到这个平面的垂线段; ——点A到这个平面的距离 .
苏教版高中数学教材必修2 第1章 立体几何初步
苏教版高中数学教材必修2 第1章 立
P
A
l
一条直线和一个
平面相交但是不 垂直,称这条直 线为这个平面的斜线; 斜线和平面的交点叫 做斜足;
R
Q
A’
从平面外一点向平面引斜线,点与斜足间的线
段叫做点到平面的斜线段; 过垂足和斜足的直线叫做斜线在这个平面内的
判断:
1.a∥b,b∥c,则a∥c. T
2.a⊥b,b⊥c,则a∥c. F 3.a⊥b,b∥c,则a⊥c. T
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第1章
立体几何初步
1.2 点、线、面之间的位置关系
直线与平面垂直:
如果一条直线a与一个平面内的任意一
条直线都垂直.
记作:a⊥.
a P l
a —— 平面的垂线;
射影;垂足和斜足间的线段叫做这个点到平面
的斜线段在这个平面内的射影.立体几何初步 苏教版高中数学教材必修2 第1章
1.2 点、线、面之间的位置关系
例.已知P 为正方形ABCD所在平面外一 点,且PB⊥平面ABCD,PB=AB=a.
求点P 到直线 AC 的距离. P a B
a A O D
第1章 立体几何初步
求证:MN∥面BCE.
A
D M P C
苏教版高中数学教材必修2 第1章
N B
F
Q
E
立体几何初步
K
1.2 点、线、面之间的位置关系
例.设P为正方形ABCD所在平面外的一点,
PA⊥平面ABCD,AE⊥PB于点E.
求证:AE⊥PC.
P
①异面直线所成角;
E
②线面垂直的性质.
A
D
B
C
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苏教版高中数学教材必修2 第1章 立体几何初步
1.2 点、线、面之间的位置关系
练习.
5.过两条异面直线中的一条有
______个平面与另一条直线 1 平行.
a M
b
a’
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第1章
立体几何初步
1.2 点、线、面之间的位置关系
练习.
6.P 为△ABC所在平面外一点,M、N分
别是PC、AC上的点,过MN作平面平行于
1.2 点、线、面之间的位置关系
一条直线与一个平面平行,直线上各点到 平面的距离相等. ——直线和平面的距离. * 线面距 点面距
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第1章
立体几何初步
1.2 点、线、面之间的位置关系
直线到平面的距离 :
①平行于平面的直线和平面间的距离处处相 等; ②直线上有两点到平面的距离相等, 若此两点在平面同侧,则直线与平面平行; 若此两点在平面异侧,则直线和平面相交, 且交点是连结此两点的线段的中点; ③如果一个平面经过一条线段的中点, 那么线段的两个端点到平面的距离相等.
1.2 点、线、面之间的位置关系
§3 直线与平面的位置关系
b c n
a
m
l
苏教版高中数学教材必修2
第1章
立体几何初步
1.2 点、线、面之间的位置关系
直线a与平面的位置关系: 有无数公共点 有一个公共点 a在内
a
没有公共点 a与平行
a
a与相交
a A
a
a∩=A
a
苏教版高中数学教材必修2 第1章
1.2 点、线、面之间的位置关系
例1.求证:空间四边形相邻两边中点的连
线,平行于经过另外两边的平面.
已知:在空间四边形ABCD中,E,F 分别是AB,AD的中点. 求证:EF∥平面BCD.
E
B
苏教版高中数学教材必修2 第1章 立体几何初步
A F D
C
1.2 点、线、面之间的位置关系
练习.如图,P为平行四边形ABCD所在的 平面外一点. M,O 分别是PD,AC的中点. M,N 分别是PD,PC的中点.试判 判断MO与平面PAB的关系. 断MN与四棱锥P-ABCD各面的位置
BC,并画出此平面与其他各面的交线. P R M B
S
A
C第1章 N
立体几何初步
苏教版高中数学教材必修2
1.2 点、线、面之间的位置关系
练习-判断. 7.若直线a∥b,则a平行于经过b的任何平 面. F 8.若直线和平面满足a∥,b∥, 则 a∥b. F 9.若直线a∥,那么在内可以找到无数 组直线与a 平行.T 10.若直线a∥,那么a与内任意一条直 线都平行.F
1.2 点、线、面之间的位置关系
直线与平面垂直的判定定理1: 如果一条直线和一个平面内的两条相交 直线垂直,那么这条直线垂直于这个平面. l⊥a
l⊥b
a⊂ l⊥ * 线线垂直 线面垂直
第1章 立体几何初步
b⊂
a∩b=A
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1.2 点、线、面之间的位置关系
直线与平面垂直的判定定理2: 求证: 如果两条平行直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.
1.2 点、线、面之间的位置关系
例.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,
求:①A1D与平面ABCD所成的角;
②A1C与平面ABCD所成角的正弦.
③A1B与平面A1B1CD所成的角的余弦 . D1 C
1
A1
B1 D
C B 第1章
立体几何初步
苏教版高中数学教材必修2
A
1.2 点、线、面之间的位置关系
证明两直线平行:
①平行公理;
②平面内两直线无公共点; ③线面平行性质定理.
判定定理 _________→ 线线平行 线面平行 性质定理 ←_________
苏教版高中数学教材必修2 第1章 立体几何初步
1.2 点、线、面之间的位置关系
例.如图,点P为平行四边形ABCD所在平
面外一点,过BC的平面与面PAD交于
苏教版高中数学教材必修2 第1章 立体几何初步
b
1.2 点、线、面之间的位置关系
直线与平面平行的判定定理: 如果平面外一条直线和这个平面内的一 条直线平行,那么这条直线和这个平面平 行. a a∥b a a∥ b b * 线线平行 线面平行
苏教版高中数学教材必修2 第1章 立体几何初步
已知:a∥b,a⊥. a∥b 求证:b⊥. b⊥ a⊥
苏教版高中数学教材必修2
a
b
n
第1章
P
m
立体几何初步
1.2 点、线、面之间的位置关系
练习.
1.如图,已知△ADB和△ADC都是以D为直
角顶点的直角三角形,
且AD=BD=CD,∠BAC=60°,
则直线AD⊥平面_____;