高考数学立体几何知识点总结
高考数学立体几何知识要点知识点总结及解题思路方法
高考数学立体几何知识要点知识点总结及解题思路方法一、知识提纲(一)空间的直线与平面⒈平面的基本性质⑴三个公理及公理三的三个推论和它们的用途.⑵斜二测画法.⒉空间两条直线的位置关系:相交直线、平行直线、异面直线.⑴公理四(平行线的传递性).等角定理.⑵异面直线的判定:判定定理、反证法.⑶异面直线所成的角:定义(求法)、范围.⒊直线和平面平行直线和平面的位置关系、直线和平面平行的判定与性质.⒋直线和平面垂直⑴直线和平面垂直:定义、判定定理.⑵三垂线定理及逆定理.5.平面和平面平行两个平面的位置关系、两个平面平行的判定与性质.6.平面和平面垂直互相垂直的平面及其判定定理、性质定理.(二)直线与平面的平行和垂直的证明思路(见附图)(三)夹角与距离7.直线和平面所成的角与二面角⑴平面的斜线和平面所成的角:三面角余弦公式、最小角定理、斜线和平面所成的角、直线和平面所成的角.⑵二面角:①定义、范围、二面角的平面角、直二面角.②互相垂直的平面及其判定定理、性质定理.8.距离⑴点到平面的距离.⑵直线到与它平行平面的距离.⑶两个平行平面的距离:两个平行平面的公垂线、公垂线段.⑷异面直线的距离:异面直线的公垂线及其性质、公垂线段.(四)简单多面体与球9.棱柱与棱锥⑴多面体.⑵棱柱与它的性质:棱柱、直棱柱、正棱柱、棱柱的性质.⑶平行六面体与长方体:平行六面体、直平行六面体、长方体、正四棱柱、正方体;平行六面体的性质、长方体的性质.⑷棱锥与它的性质:棱锥、正棱锥、棱锥的性质、正棱锥的性质.⑸直棱柱和正棱锥的直观图的画法.10.多面体欧拉定理的发现⑴简单多面体的欧拉公式.⑵正多面体.11.球⑴球和它的性质:球体、球面、球的大圆、小圆、球面距离. ⑵球的体积公式和表面积公式.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 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;c o s c o s c o s 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;5.直线与平面所成的角斜线和平面所成的是一个直角三角形的锐角,它的三条边分别是平面的垂线段、斜线段及斜线段在平面上的射影。
高考数学中的立体几何相关知识点详解
高考数学中的立体几何相关知识点详解在高考数学中,立体几何是一个非常重要的知识点,占据了不少的分值。
因此,我们需要对立体几何有一个深刻的认识,掌握一些基本的概念和方法。
本文就想通过对立体几何相关知识点的详解,帮助大家更好地掌握这一领域。
第一部分:立体几何的基本概念立体几何,是研究空间图形及其相互关系的一门数学学科。
它是数学中几何学的重要分支,具有重要的理论价值和实际应用价值。
其中,基本概念包括点、线、面、体等。
一、点点是立体几何中最基本的概念,它是没有大小和形状的。
在空间中,点用坐标来表示。
常用的坐标系包括直角坐标系、柱面坐标系、球面坐标系等。
二、线线是由两个点之间的连续运动形成的实体,它也没有大小和形状。
线可以分为直线和曲线两种。
直线是由相邻两个点之间的连续运动形成的实体,它的长度是无限的。
曲线是由不相邻的两个点之间的连续运动形成的实体,它的长度是有限的。
三、面面是由三条或者更多的线围成的平面,它有大小和形状。
我们能够看到的物体表面就是由一个个的面组成的。
面可以分为平面和曲面两种。
平面是由三条交于一点的直线围成的,它的形状可以是正方形、长方形、三角形等。
曲面则是由曲线相交而成的,如球面、圆柱面、圆锥面等。
四、体体是由若干个平面或曲面围成的实体,它的大小和形状是有限的。
通常我们所说的“物体”就是指体。
体可以分为两类,一类是单铰体,即无论如何旋转都只有一个面对着我们,如长方体、正方体等;另一类是双铰体,即无论如何旋转都有两个面对着我们,如圆柱体、圆锥体等。
第二部分:立体几何中的重要公式和定理除了基本概念外,立体几何中还有很多重要的公式和定理,这些公式和定理是处理数学题目时不可或缺的。
一、立体图形的表面积和体积公式立体图形的表面积和体积公式是处理立体几何问题时,最基本的公式。
以下是一些常见的立体图形表面积和体积公式:①长方体表面积:$S=2(ab+bc+ac)$,体积:$V=abc$。
②正方体表面积:$S=6a^2$,体积:$V=a^3$。
高考立体几何知识点与题型精讲
高考立体几何知识点与题型精讲在高考数学中,立体几何是一个重要的板块,它不仅考查学生的空间想象能力,还对逻辑推理和数学运算能力有较高要求。
接下来,咱们就一起深入探讨一下高考立体几何的知识点和常见题型。
一、知识点梳理1、空间几何体的结构特征(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。
(2)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。
(3)棱台: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。
2、空间几何体的表面积和体积(1)圆柱的表面积:S =2πr² +2πrl (r 为底面半径,l 为母线长)。
体积:V =πr²h (h 为高)。
(2)圆锥的表面积:S =πr² +πrl 。
体积:V =1/3πr²h 。
(3)球的表面积:S =4πR² 。
体积:V =4/3πR³ 。
3、空间点、直线、平面之间的位置关系(1)公理 1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内。
(2)公理 2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。
(3)公理 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。
4、直线与平面平行的判定与性质(1)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。
(2)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。
5、平面与平面平行的判定与性质(1)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。
(2)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。
6、直线与平面垂直的判定与性质(1)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。
(2)性质定理:垂直于同一个平面的两条直线平行。
7、平面与平面垂直的判定与性质(1)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。
高考数学常用结论集锦:立体几何(收藏)
高考数学常用结论集锦:立体几何(收藏)1.共线向量定理 对空间任意两个向量a 、b (b ≠0 ),a ∥b ⇔存在实数λ使a =λb .2.对空间任一点O 和不共线的三点A 、B 、C ,满足OPxOA yOB zOC =++,则四点P 、A 、B 、C 是共面⇔1x y z ++=. 3. 空间两个向量的夹角公式 cos 〈a ,b 〉12a a ++(a =123(,,)a a a ,b =123(,,)b b b ). 4.直线AB 与平面所成角sin ||||AB m arc AB m β⋅=(m 为平面α的法向量). 5.二面角l αβ--的平面角cos||||m n arc m n θ⋅=或cos ||||m n arc m n π⋅-(m ,n 为平面α,β的法向量). 6.设AC 是α内的任一条直线,且BC ⊥AC ,垂足为C ,又设AO 与AB 所成的角为1θ,AB 与AC 所成的角为2θ,AO 与AC 所成的角为θ.则12cos cos cos θθθ=.7.若夹在平面角为ϕ的二面角间的线段与二面角的两个半平面所成的角是1θ,2θ,与二面角的棱所成的角是θ,则有22221212sin sin sin sin 2sin sin cos ϕθθθθθϕ=+- ; 1212||180()θθϕθθ-≤≤-+(当且仅当90θ=时等号成立). 8.空间两点间的距离公式 若A 111(,,)x y z ,B 222(,,)x y z ,则 ,A B d =||AB AB AB =⋅=. 9.点Q 到直线l 距离h =(点P 在直线l 上,直线l 的方向向量a =PA ,向量b =PQ ).76.异面直线间的距离||||CD n d n ⋅=(12,l l 是两异面直线,其公垂向量为n ,C D 、分别是12,l l 上任一点,d 为12,l l 间的距离). 10.点B 到平面α的距离 ||||AB n d n ⋅=(n 为平面α的法向量,AB 是经过面α的一条斜线,A α∈). 11. 2222123l l l l =++222123cos cos cos 1θθθ⇔++= (长度为l 的线段在三条两两互相垂直的直线上的射影长分别为123l l l 、、,夹角分别为123θθθ、、)(立几中长方体对角线长的公式是其特例).12. 面积射影定理 'cos S S θ=(平面多边形及其射影的面积分别是S 、'S ,它们所在平面所成锐二面角的为θ).13.球的半径是R ,则其体积是343VR π=,其表面积是24S R π=. 14.1,,3V Sh V Sh ==锥柱。
高中数学知识点总结(第八章 立体几何 第五节 直线、平面垂直的判定与性质)
第五节 直线、平面垂直的判定与性质一、基础知识1.直线与平面垂直 (1)直线和平面垂直的定义:直线l 与平面α内的任意一条直线都垂直, 就说直线l 与平面α互相垂直.(2)直线与平面垂直的判定定理及性质定理:文字语言 图形语言符号语言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 =Ol ⊥a l ⊥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⎣⎢⎡⎦⎥⎤❶如果一条直线与平面内再多(即无数条)的直线垂直,但这些直线不相交就不能说明这条直线与此平面垂直. 2.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❷,则这两个平面垂直⎭⎪⎬⎪⎫l ⊂βl ⊥α⇒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=a l ⊥a ⇒l ⊥α[❷要求一平面只需过另一平面的垂线.]二、常用结论直线与平面垂直的五个结论(1)若一条直线垂直于一个平面,则这条直线垂直于这个平面内的任意直线.(2)若两条平行线中的一条垂直于一个平面,则另一条也垂直于这个平面.(3)垂直于同一条直线的两个平面平行.(4)一条直线垂直于两平行平面中的一个,则这一条直线与另一个平面也垂直.(5)两个相交平面同时垂直于第三个平面,它们的交线也垂直于第三个平面.考点一直线与平面垂直的判定与性质[典例]如图,在四棱锥PABCD中,P A⊥底面ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC=60°,P A=AB=BC,E是PC的中点.求证:(1)CD⊥AE;(2)PD⊥平面ABE.[证明](1)在四棱锥PABCD中,∵P A⊥底面ABCD,CD⊂底面ABCD,∴P A⊥CD,又∵AC⊥CD,且P A∩AC=A,∴CD⊥平面P AC.∵AE⊂平面P AC,∴CD⊥AE.(2)由P A=AB=BC,∠ABC=60°,可得AC=P A.∵E是PC的中点,∴AE⊥PC.由(1)知AE⊥CD,且PC∩CD=C,∴AE⊥平面PCD.∵PD⊂平面PCD,∴AE⊥PD.∵P A⊥底面ABCD,AB⊂底面ABCD,∴P A⊥AB.又∵AB⊥AD,且P A∩AD=A,∴AB⊥平面P AD,∵PD⊂平面P AD,∴AB⊥PD.又∵AB∩AE=A,∴PD⊥平面ABE.[解题技法]证明线面垂直的4种方法(1)线面垂直的判定定理:l ⊥a ,l ⊥b ,a ⊂α,b ⊂α,a ∩b =P ⇒l ⊥α. (2)面面垂直的性质定理:α⊥β,α∩β=l ,a ⊂α,a ⊥l ⇒a ⊥β. (3)性质:①a ∥b ,b ⊥α⇒a ⊥α,②α∥β,a ⊥β⇒a ⊥α. (4)α⊥γ,β⊥γ,α∩β=l ⇒l ⊥γ.(客观题可用) [口诀归纳]线面垂直的关键,定义来证最常见, 判定定理也常用,它的意义要记清. 平面之内两直线,两线相交于一点, 面外还有一直线,垂直两线是条件. [题组训练]1.(2019·安徽知名示范高中联考)如图,在直三棱柱ABC A 1B 1C 1中,AB =BC =BB 1,AB 1∩A 1B =E ,D 为AC 上的点,B 1C ∥平面A 1BD .(1)求证:BD ⊥平面A 1ACC 1;(2)若AB =1,且AC ·AD =1,求三棱锥A BCB 1的体积. 解: (1)证明:如图,连接ED ,∵平面AB 1C ∩平面A 1BD =ED ,B 1C ∥平面A 1BD , ∴B 1C ∥ED , ∵E 为AB 1的中点, ∴D 为AC 的中点, ∵AB =BC ,∴BD ⊥AC .∵A 1A ⊥平面ABC ,BD ⊂平面ABC ,∴A 1A ⊥BD . 又∵A 1A ,AC 是平面A 1ACC 1内的两条相交直线, ∴BD ⊥平面A 1ACC 1.(2)由AB =1,得BC =BB 1=1,由(1)知AD =12AC ,又AC ·AD =1,∴AC 2=2,∴AC 2=2=AB 2+BC 2,∴AB ⊥BC , ∴S △ABC =12AB ·BC =12,∴V A BCB 1=V B 1ABC =13S △ABC ·BB 1=13×12×1=16.2.如图,S是Rt△ABC所在平面外一点,且SA=SB=SC,D为斜边AC的中点.(1)求证:SD⊥平面ABC;(2)若AB=BC,求证:BD⊥平面SAC.证明:(1)如图所示,取AB的中点E,连接SE,DE,在Rt△ABC中,D,E分别为AC,AB的中点.∴DE∥BC,∴DE⊥AB,∵SA=SB,∴SE⊥AB.又SE∩DE=E,∴AB⊥平面SDE.又SD⊂平面SDE,∴AB⊥SD.在△SAC中,∵SA=SC,D为AC的中点,∴SD⊥AC.又AC∩AB=A,∴SD⊥平面ABC.(2)∵AB=BC,∴BD⊥AC,由(1)可知,SD⊥平面ABC,又BD⊂平面ABC,∴SD⊥BD,又SD∩AC=D,∴BD⊥平面SAC.考点二面面垂直的判定与性质[典例](2018·江苏高考)在平行六面体ABCDA1B1C1D1中,AA1=AB,AB1⊥B1C1.求证:(1)AB∥平面A1B1C;(2)平面ABB1A1⊥平面A1BC.[证明](1)在平行六面体ABCDA1B1C1D1中,AB∥A1B1.因为AB⊄平面A1B1C,A1B1⊂平面A1B1C,所以AB∥平面A1B1C.(2)在平行六面体ABCDA1B1C1D1中,四边形ABB1A1为平行四边形.又因为AA1=AB,所以四边形ABB1A1为菱形,因此AB1⊥A1B.因为AB1⊥B1C1,BC∥B1C1,所以AB1⊥BC.因为A1B∩BC=B,A1B⊂平面A1BC,BC⊂平面A1BC,所以AB1⊥平面A1BC.因为AB1⊂平面ABB1A1,所以平面ABB1A1⊥平面A1BC.[解题技法] 证明面面垂直的2种方法 定义法利用面面垂直的定义,即判定两平面所成的二面角为直二面角,将证明面面垂直问题转化为证明平面角为直角的问题定理法 利用面面垂直的判定定理,即证明其中一个平面经过另一个平面的一条垂线,把问题转化成证明线线垂直加以解决[题组训练]1.(2019·武汉调研)如图,三棱锥P ABC 中,底面ABC 是边长为2的正三角形,P A ⊥PC ,PB =2.求证:平面P AC ⊥平面ABC .证明:取AC 的中点O ,连接BO ,PO . 因为△ABC 是边长为2的正三角形, 所以BO ⊥AC ,BO = 3.因为P A ⊥PC ,所以PO =12AC =1.因为PB =2,所以OP 2+OB 2=PB 2,所以PO ⊥OB . 因为AC ∩OP =O , 所以BO ⊥平面P AC . 又OB ⊂平面ABC , 所以平面P AC ⊥平面ABC .2.(2018·安徽淮北一中模拟)如图,四棱锥P ABCD 的底面是矩形,P A ⊥平面ABCD ,E ,F 分别是AB ,PD 的中点,且P A =AD .求证:(1)AF ∥平面PEC ; (2)平面PEC ⊥平面PCD .证明:(1)取PC 的中点G ,连接FG ,EG , ∵F 为PD 的中点,G 为PC 的中点, ∴FG 为△CDP 的中位线, ∴FG ∥CD ,FG =12CD .∵四边形ABCD 为矩形,E 为AB 的中点, ∴AE ∥CD ,AE =12CD .∴FG =AE ,FG ∥AE , ∴四边形AEGF 是平行四边形,∴AF ∥EG ,又EG ⊂平面PEC ,AF ⊄平面PEC ,∴AF∥平面PEC.(2)∵P A=AD,F为PD中点,∴AF⊥PD,∵P A⊥平面ABCD,CD⊂平面ABCD,∴P A⊥CD,又∵CD⊥AD,AD∩P A=A,∴CD⊥平面P AD,∵AF⊂平面P AD,∴CD⊥AF.又PD∩CD=D,∴AF⊥平面PCD.由(1)知EG∥AF,∴EG⊥平面PCD,又EG⊂平面PEC,∴平面PEC⊥平面PCD.[课时跟踪检测]A级1.设a,b是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则能得出a⊥b的是() A.a⊥α,b∥β,α⊥βB.a⊥α,b⊥β,α∥βC.a⊂α,b⊥β,α∥βD.a⊂α,b∥β,α⊥β解析:选C对于C项,由α∥β,a⊂α可得a∥β,又b⊥β,得a⊥b,故选C.2.(2019·湘东五校联考)已知直线m,l,平面α,β,且m⊥α,l⊂β,给出下列命题:①若α∥β,则m⊥l;②若α⊥β,则m∥l;③若m⊥l,则α⊥β;④若m∥l,则α⊥β.其中正确的命题是()A.①④B.③④C.①②D.①③解析:选A对于①,若α∥β,m⊥α,l⊂β,则m⊥l,故①正确,排除B.对于④,若m∥l,m⊥α,则l⊥α,又l⊂β,所以α⊥β.故④正确.故选A.3.已知P A垂直于以AB为直径的圆所在的平面,C为圆上异于A,B两点的任一点,则下列关系不正确的是()A.P A⊥BC B.BC⊥平面P ACC.AC⊥PB D.PC⊥BC解析:选C由P A⊥平面ACB⇒P A⊥BC,故A不符合题意;由BC⊥P A,BC⊥AC,P A∩AC=A,可得BC⊥平面P AC,所以BC⊥PC,故B、D不符合题意;AC⊥PB显然不成立,故C符合题意.4.如图,在四面体ABCD中,已知AB⊥AC,BD⊥AC,那么点D在平面ABC内的射影H必在()A.直线AB上B.直线BC上C.直线AC上D.△ABC内部解析:选A因为AB⊥AC,BD⊥AC,AB∩BD=B,所以AC⊥平央ABD,又AC⊂平面ABC,所以平面ABC⊥平面ABD,所以点D在平面ABC内的射影H必在直线AB上.5.如图,在正四面体PABC中,D,E,F分别是AB,BC,CA的中点,则下面四个结论不成立的是()A.BC∥平面PDFB.DF⊥平面P AEC.平面PDF⊥平面P AED.平面PDE⊥平面ABC解析:选D因为BC∥DF,DF⊂平面PDF,BC⊄平面PDF,所以BC∥平面PDF,故选项A正确.在正四面体中,AE⊥BC,PE⊥BC,AE∩PE=E,所以BC⊥平面P AE,又DF∥BC,则DF⊥平面P AE,从而平面PDF⊥平面P AE.因此选项B、C均正确.6.如图,已知∠BAC=90°,PC⊥平面ABC,则在△ABC,△P AC的边所在的直线中,与PC垂直的直线有________个;与AP垂直的直线有________个.解析:∵PC⊥平面ABC,∴PC垂直于直线AB,BC,AC.∵AB⊥AC,AB⊥PC,AC∩PC=C,∴AB⊥平面P AC,又∵AP⊂平面P AC,∴AB⊥AP,与AP垂直的直线是AB.答案:317.设α和β为不重合的两个平面,给出下列命题:①若α内的两条相交直线分别平行于β内的两条直线,则α∥β;②若α外的一条直线l与α内的一条直线平行,则l∥α;③设α∩β=l,若α内有一条直线垂直于l,则α⊥β;④直线l⊥α的充要条件是l与α内的两条直线垂直.其中所有的真命题的序号是________.解析:①正确;②正确;满足③的α与β不一定垂直,所以③错误;直线l⊥α的充要条件是l与α内的两条相交直线垂直,所以④错误.故所有的真命题的序号是①②.答案:①②8.在直三棱柱ABCA1B1C1中,平面α与棱AB,AC,A1C1,A1B1分别交于点E,F,G,H,且直线AA1∥平面α.有下列三个命题:①四边形EFGH是平行四边形;②平面α∥平面BCC1B1;③平面α⊥平面BCFE.其中正确命题的序号是________.解析:如图所示,因为AA1∥平面α,平面α∩平面AA1B1B=EH,所以AA1∥EH.同理AA1∥GF,所以EH∥GF,又ABCA1B1C1是直三棱柱,易知EH=GF=AA1,所以四边形EFGH是平行四边形,故①正确;若平面α∥平面BB1C1C,由平面α∩平面A1B1C1=GH,平面BCC1B1∩平面A1B1C1=B1C1,知GH∥B1C1,而GH∥B1C1不一定成立,故②错误;由AA1⊥平面BCFE,结合AA1∥EH知EH⊥平面BCFE,又EH⊂平面α,所以平面α⊥平面BCFE,故③正确.答案:①③9.(2019·太原模拟)如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD是菱形,∠BAD=60°,P A=PD=AD=2,点M在线段PC上,且PM=2MC,N为AD的中点.(1)求证:AD⊥平面PNB;(2)若平面P AD⊥平面ABCD,求三棱锥PNBM的体积.解:(1)证明:连接BD.∵P A=PD,N为AD的中点,∴PN⊥AD.又底面ABCD是菱形,∠BAD=60°,∴△ABD为等边三角形,∴BN⊥AD,又PN∩BN=N,∴AD⊥平面PNB.(2)∵P A=PD=AD=2,∴PN=NB= 3.又平面P AD⊥平面ABCD,平面P AD∩平面ABCD=AD,PN⊥AD,∴PN⊥平面ABCD,∴PN⊥NB,∴S△PNB=12×3×3=32.∵AD⊥平面PNB,AD∥BC,∴BC ⊥平面PNB .又PM =2MC , ∴V P NBM =V M PNB =23V C PNB =23×13×32×2=23.10.如图,在直三棱柱ABC A 1B 1C 1中,D ,E 分别为AB ,BC 的中点,点F 在侧棱B 1B 上,且B 1D ⊥A 1F ,A 1C 1⊥A 1B 1.求证:(1)直线DE ∥平面A 1C 1F ; (2)平面B 1DE ⊥平面A 1C 1F .证明:(1)在直三棱柱ABC A 1B 1C 1中,AC ∥A 1C 1, 在△ABC 中,因为D ,E 分别为AB ,BC 的中点. 所以DE ∥AC ,于是DE ∥A 1C 1,又因为DE ⊄平面A 1C 1F ,A 1C 1⊂平面A 1C 1F , 所以直线DE ∥平面A 1C 1F .(2)在直三棱柱ABC A 1B 1C 1中,AA 1⊥平面A 1B 1C 1, 因为A 1C 1⊂平面A 1B 1C 1,所以AA 1⊥A 1C 1,又因为A 1C 1⊥A 1B 1,A 1B 1∩AA 1=A 1,AA 1⊂平面ABB 1A 1,A 1B 1⊂平面ABB 1A 1, 所以A 1C 1⊥平面ABB 1A 1, 因为B 1D ⊂平面ABB 1A 1, 所以A 1C 1⊥B 1D ,又因为B 1D ⊥A 1F ,A 1C 1∩A 1F =A 1,A 1C 1⊂平面A 1C 1F ,A 1F ⊂平面A 1C 1F , 所以B 1D ⊥平面A 1C 1F , 因为直线B 1D ⊂平面B 1DE , 所以平面B 1DE ⊥平面A 1C 1F .B 级1.(2018·全国卷Ⅱ)如图,在三棱锥P ABC 中,AB =BC =22,P A =PB =PC =AC =4,O 为AC 的中点.(1)证明:PO ⊥平面ABC ;(2)若点M 在棱BC 上,且MC =2MB ,求点C 到平面POM 的距离. 解:(1)证明:因为P A =PC =AC =4,O 为AC 的中点, 所以PO ⊥AC ,且PO =2 3. 连接OB , 因为AB =BC =22AC , 所以△ABC 为等腰直角三角形,且OB ⊥AC ,OB =12AC =2.所以PO 2+OB 2=PB 2,所以PO ⊥OB . 又因为AC ∩OB =O ,所以PO ⊥平面ABC . (2)作CH ⊥OM ,垂足为H , 又由(1)可得OP ⊥CH , 所以CH ⊥平面POM .故CH 的长为点C 到平面POM 的距离.由题设可知OC =12AC =2,CM =23BC =423,∠ACB =45°,所以OM =253,CH =OC ·MC ·sin ∠ACB OM =455.所以点C 到平面POM 的距离为455.2.(2019·河南中原名校质量考评)如图,在四棱锥P ABCD 中,AB ∥CD ,AB ⊥AD ,CD =2AB ,平面P AD ⊥底面ABCD ,P A ⊥AD ,E ,F 分别是CD ,PC 的中点.求证:(1)BE ∥平面P AD ; (2)平面BEF ⊥平面PCD .证明:(1)∵AB ∥CD ,CD =2AB ,E 是CD 的中点, ∴AB ∥DE 且AB =DE , ∴四边形ABED 为平行四边形,∴AD ∥BE ,又BE ⊄平面P AD ,AD ⊂平面P AD , ∴BE ∥平面P AD .(2)∵AB ⊥AD ,∴四边形ABED 为矩形, ∴BE ⊥CD ,AD ⊥CD ,∵平面P AD ⊥底面ABCD ,平面P AD ∩底面ABCD =AD ,P A ⊥AD , ∴P A ⊥底面ABCD , ∴P A ⊥CD ,又P A ∩AD =A , ∴CD ⊥平面P AD ,∴CD ⊥PD , ∵E ,F 分别是CD ,PC 的中点, ∴PD ∥EF ,∴CD ⊥EF ,又EF ∩BE =E , ∴CD ⊥平面BEF ,∵CD ⊂平面PCD ,∴平面BEF ⊥平面PCD .。
高中数学立体几何知识点总结大全
高中数学立体几何知识点总结大全数学立体几何知识点1.平面的基本性质:掌握三个公理及推论,会说明共点、共线、共面问题。
能够用斜二测法作图。
2.空间两条直线的位置关系:平行、相交、异面的概念;会求异面直线所成的'角和异面直线间的距离;证明两条直线是异面直线一般用反证法。
3.直线与平面①位置关系:平行、直线在平面内、直线与平面相交。
②直线与平面平行的判断方法及性质,判定定理是证明平行问题的依据。
③直线与平面垂直的证明方法有哪些?④直线与平面所成的角:关键是找它在平面内的射影,范围是⑤三垂线定理及其逆定理:每年高考试题都要考查这个定理.三垂线定理及其逆定理主要用于证明垂直关系与空间图形的度量.如:证明异面直线垂直,确定二面角的平面角,确定点到直线的垂线.4.平面与平面(1)位置关系:平行、相交,(垂直是相交的一种特殊情况)(2)掌握平面与平面平行的证明方法和性质。
(3)掌握平面与平面垂直的证明方法和性质定理。
尤其是已知两平面垂直,一般是依据性质定理,可以证明线面垂直。
(4)两平面间的距离问题→点到面的距离问题→(5)二面角。
二面角的平面交的作法及求法:①定义法,一般要利用图形的对称性;一般在计算时要解斜三角形;②垂线、斜线、射影法,一般要求平面的垂线好找,一般在计算时要解一个直角三角形。
③射影面积法,一般是二面交的两个面只有一个公共点,两个面的交线不容易找到时用此法。
高中数学立体几何知识点数学知识点1、柱、锥、台、球的结构特征(1)棱柱:几何特征:两底面是对应边平行的全等多边形;侧面、对角面都是平行四边形;侧棱平行且相等;平行于底面的截面是与底面全等的多边形。
(2)棱锥几何特征:侧面、对角面都是三角形;平行于底面的截面与底面相似,其相似比等于顶点到截面距离与高的比的平方。
(3)棱台:几何特征:①上下底面是相似的平行多边形②侧面是梯形③侧棱交于原棱锥的顶点(4)圆柱:定义:以矩形的一边所在的直线为轴旋转,其余三边旋转所成几何特征:①底面是全等的圆;②母线与轴平行;③轴与底面圆的半径垂直;④侧面展开图是一个矩形。
高中立体几何知识点总结
高中立体几何知识点总结学好立几并不难,空间想象是关键。
点线面体是一家,共筑立几百花园。
点在线面用属于,线在面内用包含。
四个公理是基础,推证演算巧周旋。
下面是为大家整理的关于高中立体几何知识点总结,希望对您有所帮助。
欢迎大家阅读参考学习!高中立体几何知识点总结1点在线面用属于,线在面内用包含。
四个公理是基础,推证演算巧周旋。
空间之中两条线,平行相交和异面。
线线平行同方向,等角定理进空间。
判定线和面平行,面中找条平行线。
已知线与面平行,过线作面找交线。
要证面和面平行,面中找出两交线,线面平行若成立,面面平行不用看。
已知面与面平行,线面平行是必然;若与三面都相交,则得两条平行线。
判定线和面垂直,线垂面中两交线。
两线垂直同一面,相互平行共伸展。
两面垂直同一线,一面平行另一面。
要让面与面垂直,面过另面一垂线。
面面垂直成直角,线面垂直记心间。
一面四线定射影,找出斜射一垂线,线线垂直得巧证,三垂定理风采显。
空间距离和夹角,平行转化在平面,一找二证三构造,三角形中求答案。
引进向量新工具,计算证明开新篇。
空间建系求坐标,向量运算更简便。
知识创新无止境,学问思辨勇攀登。
多面体和旋转体,上述内容的延续。
扮演载体新角色,位置关系全在里。
算面积来求体积,基本公式是依据。
规则形体用公式,非规形体靠化归。
展开分割好办法,化难为易新天地。
高中立体几何知识点总结2三角函数。
注意归一公式、诱导公式的正确性数列题。
1.证明一个数列是等差(等比)数列时,最后下结论时要写上以谁为首项,谁为公差(公比)的等差(等比)数列;2.最后一问证明不等式成立时,如果一端是常数,另一端是含有n的式子时,一般考虑用放缩法;如果两端都是含n的式子,一般考虑数学归纳法(用数学归纳法时,当n=k+1时,一定利用上n=k时的假设,否则不正确。
利用上假设后,如何把当前的式子转化到目标式子,一般进行适当的放缩,这一点是有难度的。
简洁的方法是,用当前的式子减去目标式子,看符号,得到目标式子,下结论时一定写上综上:由①②得证;3.证明不等式时,有时构造函数,利用函数单调性很简单立体几何题1.证明线面位置关系,一般不需要去建系,更简单;2.求异面直线所成的角、线面角、二面角、存在性问题、几何体的高、表面积、体积等问题时,要建系;3.注意向量所成的角的余弦值(范围)与所求角的余弦值(范围)的关系。
高考立体几何知识点分布
高考立体几何知识点分布立体几何是高中数学中的重要内容之一,也是高考中必考的知识点。
在高考中,立体几何的知识点分布广泛,不同年份的考题涉及的内容也有所不同。
本文将分析高考立体几何知识点的分布情况,帮助学生更好地准备高考。
1.平面与直线的位置关系在立体几何中,平面与直线的位置关系是一个基本的知识点。
高考试卷中常常涉及平面与直线的相交、平行和垂直等问题。
例如,要求判断两个平面是否相交、两条直线是否相交等。
此类题目需要掌握平面与直线的方程,灵活运用相关的几何定理和性质。
2.立体的表面积与体积计算立体的表面积和体积是高考中常见的题型。
对于常见的几何体,如长方体、正方体、圆柱体等,需要准确计算其表面积和体积。
同时,还要能够应用这些计算结果解决实际问题。
例如,给定一个容器的体积和尺寸,要求计算能够装入其中的最大物体的体积。
3.立体图形的投影在立体几何中,图形的投影是一个重要的概念。
高考中常常要求画出某个几何体在不同方向上的投影,或者根据已知的投影图像来还原几何体的形状。
此类题目需要掌握正交投影和斜投影的基本方法,理解投影的本质,并且具备良好的空间想象能力。
4.球与球面球与球面是立体几何中的重要概念。
高考中经常涉及球的体积、表面积以及球表面上的点与点的位置关系等问题。
此外,还需要掌握球面上的切线、切平面以及球内部和外部的点与球面的位置关系。
掌握球与球面的性质,对解决相关题目非常有帮助。
5.空间几何体的相交关系在高考中,空间几何体的相交关系也是一个重要的考点。
此类题目常常要求判断两个或多个几何体是否相交,并求出它们相交的部分的性质。
例如,判断两个平面是否相交,或者判断一个点是否在某个几何体内部。
理解几何体的相交关系,需要掌握相关的几何定理和性质,具备一定的逻辑思维能力。
以上是的一些主要内容。
在备考过程中,学生应该注重掌握基本概念和性质,理解几何定理的证明和应用,并多进行真题训练,提高解题能力和思维灵活性。
此外,空间想象能力的培养也是非常重要的,只有通过多看、多思考、多动手实践才能够获得。
2025届高考数学一轮复习讲义立体几何与空间向量之 空间角和空间距离
形,则在正四棱柱 ABCD - A 1 B 1 C 1 D 1中,异面直线 AK 和 LM 所成的角的大小为
(
D )
A. 30°
B. 45°
C. 60°
D. 90°
[解析] 根据题意还原正四棱柱的直观图,如图所示,取 AA 1的中点 G ,连接 KG ,
则有 KG ∥ LM ,所以∠ AKG 或其补角为异面直线 AK 和 LM 所成的角.由题知 AG =
A 1 C 1=5, BC 1=4 2 ,所以 cos
52 +52 −(4 2)2
9
1
∠ BA 1 C 1=
= < ,所以60°<
2×5×5
25
2
∠ BA 1 C 1<90°,则过点 D 1作直线 l ,与直线 A 1 B , AC 所成的角均为60°,即过一
点作直线,使之与同一平面上夹角大于60°的锐角的两边所在直线所成的角均成
2 z -1=0的交线,试写出直线 l 的一个方向向量 (2,2,1)
的余弦值为
65
9
.
,直线 l 与平面α所成角
[解析] 由平面α的方程为 x +2 y -2 z +1=0,可得平面α的一个法向量为 n =(1,
⑫ [0, ] ,二面角的
2
n1,n2>|.
范围是⑬
[0,π] .
易错警示
1. 线面角θ与向量夹角< a , n >的关系
π
2
π
2
如图1(1),θ=< a , n >- ;如图1(2),θ= -< a , n >.
图1
2. 二面角θ与两平面法向量夹角< n 1, n 2>的关系
图2(2)(4)中θ=π-< n 1, n 2>;图2(1)(3)中θ=< n 1, n 2>.
高考数学中的立体几何与计算几何分析总结
高考数学中的立体几何与计算几何分析总结高考是考生人生中非常重要的一次考试,而数学是高考中占比最高的科目之一。
数学题型繁多,其中涉及到了许多几何知识。
本文主要介绍高考数学中的立体几何与计算几何分析,帮助考生掌握这些知识点,提高考试分数。
一、立体几何1、空间直线与平面空间直线是指既不在同一平面上,又不相交的两条直线,即两条直线在空间中具有公共点。
而空间平面是指空间内的一个平面,该平面可以包括一条或多条直线。
在考试中,经常会考察到空间中直线与平面的交点问题,需要掌握这些内容的计算。
2、圆锥与圆台在立体几何中,经常会涉及到圆锥与圆台的计算。
圆锥是指一个有一个点作为顶点,围绕着这个点形成的所有直线交于其中一个固定的平面曲线上。
圆台是指一个圆周绕着一个直线旋转而成的立体图形。
这两种几何图形的计算方法包括:表面积、体积、高等等。
3、棱柱与棱锥棱柱是指一个由若干条平行线段与若干个相邻平行截面聚合而成的几何图形。
棱锥是指一个底面为多边形的锥体。
这两种几何图形的计算方法也包括:表面积、体积、高等等。
4、球体球体是一个具有对称性的完整曲面,由无数个等半径的圆一起组成。
在考试中,常常会考察球体的表面积和体积计算,需要掌握这些方法。
二、计算几何1、向量向量是计算几何中非常重要的一个概念。
它是指一个有大小和方向的量,用箭头表示。
在计算几何中,向量有许多应用,包括向量的加减乘除、平行向量、垂直向量等等。
2、直线与平面方程直线与平面方程也是计算几何中重要的概念。
其中,直线方程的表示方法有点斜式方程、一般式方程、斜截式方程等。
而平面方程的表示方法一般有点法式方程、截距式方程等。
3、空间几何体的投影空间几何体的投影是指几何体在三个互相垂直的方向上对应的平面上所呈现的图形。
在计算几何中,经常需要求出各种空间几何体的投影,需要掌握相关计算方法。
4、曲线方程曲线方程是指用函数的方程来表示一个点的坐标。
计算几何中常见的曲线方程包括:直线方程、圆的方程、椭圆方程、双曲线方程、抛物线方程等。
高考数学-立体几何知识点与例题讲解-题型、方法技巧
一、知识点
<一>常用结论 1.证明直线与直线的平行的思考途径:(1)转化为判定共面二直线无交点;(2)转化为二直线同与第三条直线
平行;(3)转化为线面平行;(4)转化为线面垂直;(5)转化为面面平行. 2.证明直线与平面的平行的思考途径:(1)转化为直线与平面无公共点;(2)转化为线线平行;(3)转化为面
0,
y
0,
x 3z.
令 z 1得 n ( 3,0,1) 为平面 A1AD 的一个法向量.
由(Ⅰ)知 AB1 ⊥平面 A1BD ,
AB1 为平面 A1BD 的法向量.
cos
n
,
AB1
n AB1 n AB1
3 22
S△ A1BD
d
,
d 3S△BCD 2 .
S△ A1BD
2
点 C 到平面 A1BD 的距离为
2. 2
解法二:(Ⅰ)取 BC 中点 O,连结 AO .
△ABC 为正三角形, AO ⊥ BC .
在正三棱柱 ABC A1B1C1 中,平面 ABC ⊥平面 BCC1B1,
AD ⊥ 平面 BCC1B1 .
取 B1C1 中点 O1 ,以 O为原点, OB , OO1 , OA 的方向为 x,y,z 轴的正方向建立空间直角坐标系,则 B(1,0,0) ,
D(1,1,0) , A1(0,2,3) , A(0,0,3) , B1(1,2,0) ,
AB1 (1,2, 3) , BD (2,1,0) , BA1 (1,2,3) .
AB1 2 2 2
小结:本例中(Ⅲ)采用了两种方法求点到平面的距离.解法二采用了平面向量的计算方法,把不易直接求的 B
高考数学复习之立体几何必考知识点汇总
高考数学复习之立体几何平面的基本性质公理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.公理2 如果两个平面有一个公共点,那么它们有且只有一条通过这个点的公共直线.公理3 经过不在同一直线上的三个点,有且只有一个平面.根据上面的公理,可得以下推论.推论1 经过一条直线和这条直线外一点,有且只有一个平面.推论2 经过两条相交直线,有且只有一个平面.推论3 经过两条平行直线,有且只有一个平面.空间线面的位置关系共面平行—没有公共点(1)直线与直线相交—有且只有一个公共点异面(既不平行,又不相交)直线在平面内—有无数个公共点(2)直线和平面直线不在平面内平行—没有公共点(直线在平面外) 相交—有且只有一公共点(3)平面与平面相交—有一条公共直线(无数个公共点)平行—没有公共点异面直线的判定证明两条直线是异面直线通常采用反证法.有时也可用定理“平面内一点与平面外一点的连线,与平面内不经过该点的直线是异面直线”.线面平行与垂直的判定(1)两直线平行的判定①定义:在同一个平面内,且没有公共点的两条直线平行.②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,即若a∥α,aβ,α∩β=b,则a∥b.③平行于同一直线的两直线平行,即若a∥b,b∥c,则a∥c.④垂直于同一平面的两直线平行,即若a⊥α,b⊥α,则a∥b⑤两平行平面与同一个平面相交,那么两条交线平行,即若α∥β,α∩γ,β∩γ=b,则a∥b⑥如果一条直线和两个相交平面都平行,那么这条直线与这两个平面的交线平行,即若α∩β=b,a∥α,a∥β,则a∥b.(2)两直线垂直的判定1.定义:若两直线成90°角,则这两直线互相垂直.2.一条直线与两条平行直线中的一条垂直,也必与另一条垂直.即若b∥c,a ⊥b,则a⊥c3.一条直线垂直于一个平面,则垂直于这个平面内的任意一条直线.即若a ⊥α,b⊂α,a⊥b.4.如果一条直线与一个平面平行,那么这条直线与这个平面的垂线垂直.即若a∥α,b⊥α,则a⊥b.5.三个两两垂直的平面的交线两两垂直,即若α⊥β,β⊥γ,γ⊥α,且α∩β=a,β∩γ=b,γ∩α=c,则a⊥b,b⊥c,c⊥a.(3)直线与平面平行的判定①定义:若一条直线和平面没有公共点,则这直线与这个平面平行.②如果平面外一条直线和这个平面内的一条直线平行,则这条直线与这个平面平行.即若a⊄α,b⊂α,a∥b,则a∥α.③两个平面平行,其中一个平面内的直线平行于另一个平面,即若α∥β,l⊂α,则l∥β.④如果一个平面和平面外的一条直线都垂直于同一平面,那么这条直线和这个平面平行.即若α⊥β,l⊥β,l⊄α,则l∥α.⑤在一个平面同侧的两个点,如果它们与这个平面的距离相等,那么过这两个点的直线与这个平面平行,即若A∉α,B∉α,A、B在α同侧,且A、B到α等距,则AB∥α.⑥两个平行平面外的一条直线与其中一个平面平行,也与另一个平面平行,即若α∥β,a⊄α,a⊄β,a∥α,则α∥β.⑦如果一条直线与一个平面垂直,则平面外与这条直线垂直的直线与该平面平行,即若a⊥α,bα,b⊥a,则b∥α.⑧如果两条平行直线中的一条平行于一个平面,那么另一条也平行于这个平面(或在这个平面内),即若a∥b,a∥α,b∥α(或b⊂α)(4)直线与平面垂直的判定①定义:若一条直线和一个平面内的任何一条直线垂直,则这条直线和这个平面垂直.②如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直于这个平面.即若m⊂α,n⊂α,m∩n=B,l⊥m,l⊥n,则l⊥α.③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同一平面.即若l∥a,a⊥α,则l⊥α.④一条直线垂直于两个平行平面中的一个平面,它也垂直于另一个平面,即若α∥β,l⊥β,则l⊥α.⑤如果两个平面互相垂直,那么在一个平面内垂直于它们交线的直线垂直于另一个平面,即若α⊥β,a∩β=α,l⊂β,l⊥a,则l⊥α.⑥如果两个相交平面都垂直于第三个平面,则它们的交线也垂直于第三个平面,即若α⊥γ,β⊥γ,且a∩β=α,则a⊥γ.(5)两平面平行的判定①定义:如果两个平面没有公共点,那么这两个平面平行,即无公共点⇔α∥β.②如果一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面,那么这两个平面平行,即若a,b⊂α,a∩b=P,a∥β,b∥β,则α∥β.③垂直于同一直线的两平面平行.即若α⊥a,β⊥a,则α∥β.④平行于同一平面的两平面平行.即若α∥β,β∥γ,则α∥γ.⑤一个平面内的两条直线分别平行于另一平面内的两条相交直线,则这两个平面平行,即若a,b⊂α,c,d⊂β,a∩b=P,a∥c,b∥d,则α∥β.(6)两平面垂直的判定①定义:两个平面相交,如果所成的二面角是直二面角,那么这两个平面互相垂直,即二面角α-a-β=90°⇔α⊥β.②如果一个平面经过另一个平面的一条垂线,那么这两个平面互相垂直,即若l⊥β,l⊂α,则α⊥β.③一个平面垂直于两个平行平面中的一个,也垂直于另一个.即若α∥β,α⊥γ,则β⊥γ.直线在平面内的判定(1)利用公理1:一直线上不重合的两点在平面内,则这条直线在平面内.(2)若两个平面互相垂直,则经过第一个平面内的一点垂直于第二个平面的直线在第一个平面内,即若α⊥β,A∈α,AB⊥β,则AB⊂α.(3)过一点和一条已知直线垂直的所有直线,都在过此点而垂直于已知直线的平面内,即若A∈a,a⊥b,A∈α,b⊥α,则a⊂α.(4)过平面外一点和该平面平行的直线,都在过此点而与该平面平行的平面内,即若P∉α,P∈β,β∥α,P∈a,a∥α,则a⊂β.(5)如果一条直线与一个平面平行,那么过这个平面内一点与这条直线平行的直线必在这个平面内,即若a∥α,A∈α,A∈b,b∥a,则b⊂α.存在性和唯一性定理(1)过直线外一点与这条直线平行的直线有且只有一条;(2)过一点与已知平面垂直的直线有且只有一条;(3)过平面外一点与这个平面平行的平面有且只有一个;(4)与两条异面直线都垂直相交的直线有且只有一条;(5)过一点与已知直线垂直的平面有且只有一个;(6)过平面的一条斜线且与该平面垂直的平面有且只有一个;(7)过两条异面直线中的一条而与另一条平行的平面有且只有一个;(8)过两条互相垂直的异面直线中的一条而与另一条垂直的平面有且只有一个.射影及有关性质(1)点在平面上的射影自一点向平面引垂线,垂足叫做这点在这个平面上的射影,点的射影还是点.(2)直线在平面上的射影自直线上的两个点向平面引垂线,过两垂足的直线叫做直线在这平面上的射影.和射影面垂直的直线的射影是一个点;不与射影面垂直的直线的射影是一条直线.(3)图形在平面上的射影一个平面图形上所有的点在一个平面上的射影的集合叫做这个平面图形在该平面上的射影.当图形所在平面与射影面垂直时,射影是一条线段;当图形所在平面不与射影面垂直时,射影仍是一个图形.(4)射影的有关性质从平面外一点向这个平面所引的垂线段和斜线段中:(i)射影相等的两条斜线段相等,射影较长的斜线段也较长;(ii)相等的斜线段的射影相等,较长的斜线段的射影也较长;(iii)垂线段比任何一条斜线段都短.空间中的各种角等角定理及其推论定理若一个角的两边和另一个角的两边分别平行,并且方向相同,则这两个角相等.推论若两条相交直线和另两条相交直线分别平行,则这两组直线所成的锐角(或直角)相等.异面直线所成的角(1)定义:a、b是两条异面直线,经过空间任意一点O,分别引直线a′∥a,b′∥b,则a′和b′所成的锐角(或直角)叫做异面直线a和b所成的角.(2)取值范围:0°<θ≤90°.(3)求解方法①根据定义,通过平移,找到异面直线所成的角θ;②解含有θ的三角形,求出角θ的大小.直线和平面所成的角(1)定义和平面所成的角有三种:(i)垂线面所成的角的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角,叫做这条直线和这个平面所成的角.(ii)垂线与平面所成的角直线垂直于平面,则它们所成的角是直角.(iii)一条直线和平面平行,或在平面内,则它们所成的角是0°的角.(2)取值范围0°≤θ≤90°(3)求解方法①作出斜线在平面上的射影,找到斜线与平面所成的角θ.②解含θ的三角形,求出其大小.二面角及二面角的平面角(1)半平面直线把平面分成两个部分,每一部分都叫做半平面.(2)二面角条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角.这条直线叫做二面角的棱,这两个平面叫做二面角的面,即二面角由半平面一棱一半平面组成.若两个平面相交,则以两个平面的交线为棱形成四个二面角.二面角的大小用它的平面角来度量,通常认为二面角的平面角θ的取值范围是0°<θ≤180°(3)二面角的平面角①以二面角棱上任意一点为端点,分别在两个面内作垂直于棱的射线,这两条射线所组成的角叫做二面角的平面角.②二面角的平面角具有下列性质:(i)二面角的棱垂直于它的平面角所在的平面,即AB⊥平面PCD.(ii)从二面角的平面角的一边上任意一点(异于角的顶点)作另一面的垂线,垂足必在平面角的另一边(或其反向延长线)上.(iii)二面角的平面角所在的平面与二面角的两个面都垂直,即平面PCD⊥α,平面PCD⊥β.③找(或作)二面角的平面角的主要方法.(i)定义法(ii)垂面法(4)求二面角大小的常见方法①先找(或作)出二面角的平面角θ,再通过解三角形求得θ的值.②利用面积射影定理S ′=S ·cos α其中S 为二面角一个面内平面图形的面积,S ′是这个平面图形在另一个面上的射影图形的面积,α为二面角的大小.③利用异面直线上两点间的距离公式求二面角的大小.空间的各种距离点到平面的距离(1)定义 面外一点引一个平面的垂线,这个点和垂足间的距离叫做这个点到这个平面的距离.(2)求点面距离常用的方法:1)直接利用定义求①找到(或作出)表示距离的线段;②抓住线段(所求距离)所在三角形解之.2)利用两平面互相垂直的性质.即如果已知点在已知平面的垂面上,则已知点到两平面交线的距离就是所求的点面距离.3)体积法其步骤是:①在平面内选取适当三点,和已知点构成三棱锥;②求出此三棱锥的体积V 和所取三点构成三角形的面积S ;③由V=31S ·h ,求出h 即为所求.这种方法的优点是不必作出垂线即可求点面距离.难点在于如何构造合适的三棱锥以便于计算.4)转化法将点到平面的距离转化为(平行)直线与平面的距离来求.直线和平面的距离(1)定义一条直线和一个平面平行,这条直线上任意一点到平面的距离,叫做这条直线和平面的距离.(2)求线面距离常用的方法①直接利用定义求证(或连或作)某线段为距离,然后通过解三角形计算之. ②将线面距离转化为点面距离,然后运用解三角形或体积法求解之. ③作辅助垂直平面,把求线面距离转化为求点线距离.空间几何体的三视图和直观图1 三视图:正视图:从前往后 侧视图:从左往右 俯视图:从上往下 2 画三视图的原则: 长对齐、高对齐、宽相等3直观图:斜二测画法(角度等于45或者135)4斜二测画法的步骤:(1).平行于坐标轴的线依然平行于坐标轴;(2).平行于y 轴的线长度变半,平行于x 轴的线长度不变;(3).画法要写好。
高考数学立体几何知识点总结
高考数学立体几何知识点总结高中数学学习不仅要讲究方法记住知识,还要规避数学学习中的一些易错点。
今天把高考数学必考的立体几何部分的知识点易错易考点都给大家整理出来啦!还有必考题型和解题方法,同学们学会这些高考肯定没问题!高考立体几何试题一般共有4道(选择、填空题3道,解答题1道),共计总分27分左右,考查的知识点在20个以内。
选择填空题考核立几中的计算型问题,而解答题着重考查立几中的逻辑推理型问题,当然,二者均应以正确的空间想象为前提。
随着新的课程改革的进一步实施,立体几何考题正朝着“多一点思考,少一点计算”的发展。
从历年的考题变化看,以简单几何体为载体的线面位置关系的论证,角与距离的探求是常考常新的热门话题。
知识整合1、有关平行与垂直(线线、线面及面面)的问题这是在解决立体几何问题的过程中,大量的、反复遇到的,而且是以各种各样的问题(包括论证、计算角、与距离等)中不可缺少的内容,因此在主体几何的总复习中,首先应从解决“平行与垂直”的有关问题着手,通过较为基本问题,熟悉公理、定理的内容和功能,通过对问题的分析与概括,掌握立体几何中解决问题的规律——充分利用线线平行(垂直)、线面平行(垂直)、面面平行(垂直)相互转化的思想,以提高逻辑思维能力和空间想象能力。
2、判定两个平面平行的方法:(1)根据定义——证明两平面没有公共点;(2)判定定理——证明一个平面内的两条相交直线都平行于另一个平面;(3)证明两平面同垂直于一条直线。
3、两个平面平行的主要性质:(1)由定义知:“两平行平面没有公共点”。
(2)由定义推得:“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。
(3)两个平面平行的性质定理:”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“。
(4)一条直线垂直于两个平行平面中的一个平面,它也垂直于另一个平面。
(5)夹在两个平行平面间的平行线段相等。
(6)经过平面外一点只有一个平面和已知平面平行。
2024年高考数学立体几何知识点总结
2024年高考数学立体几何知识点总结____年高考数学立体几何知识点总结(____字)一、立体几何的基本概念1. 立体几何的研究对象:立体物体。
2. 立体物体的特征:具有长度、宽度和高度三个方向的物体。
3. 立体几何的基本概念:点、线、面。
- 点:没有任何维度,没有长度、宽度和高度。
在立体几何中用大写字母表示,如A、B、C。
- 线:由一串无限多个点组成,具有长度但没有宽度和高度。
用小写字母表示,如a、b、c。
- 面:由无限多条线组成,具有长度和宽度但没有高度。
用大写字母表示,如A、B、C。
- 空间:由无限多个面组成,具有长度、宽度和高度。
用字母S表示。
二、立体几何的基本性质1. 垂直关系:- 垂直平面:两个平面的法线互相垂直。
- 垂直线:两个线互相垂直。
2. 平行关系:- 平行线:在同一个平面上没有交点的两条线。
- 平行平面:在空间中没有交线的两个平面。
3. 点、线、面的关系:- 点在线上:一个点在一条线上。
- 线在平面上:一条线在一个平面上。
- 点在平面上:一个点在一个平面上。
- 线垂直于平面:一条线与一个平面垂直。
4. 空间几何图形的投影:- 平面的投影:一个空间几何图形在一个平面上的投影。
- 线的投影:一条线在一个平面上的投影是线段。
- 点的投影:一个点在一个平面上的投影是一个点。
- 面的投影:一个面在一个平面上的投影是一个面。
三、平行于坐标轴的立体图形1. 长方体的概念和性质:- 长方体的定义:由6个矩形面围成的立体几何图形。
- 长方体的性质:相对的面是平行的,相对的边是相等的。
2. 正方体的概念和性质:- 正方体的定义:所有边长相等的长方体。
- 正方体的性质:正方体的六个面是相等的正方形。
3. 正方柱、正交柱的概念和性质:- 正方柱:底面是正方形的柱体。
- 正交柱:底面和轴垂直的柱体。
- 正方柱和正交柱的性质:底面的对边平行且相等。
四、平行四边形的性质1. 平行四边形的定义:两对对边平行的四边形。
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。
高考数学立体几何知识点总结精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版高考数学立体几何知识点总结(1)棱柱:定义:有两个面互相平行,别的各面都是四边形,且每相邻两个四边形的大众边都互相平行,由这些面所围成的几多体。
分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱柱、四棱柱、五棱柱等。
表示:用各极点字母,如五棱柱或用对角线的端点字母,如五棱柱几多特性:两底面是对应边平行的全等多边形;侧面、对角面都是平行四边形;侧棱平行且相等;平行于底面的截面是与底面全等的多边形。
(2)棱锥定义:有一个面是多边形,别的各面都是有一个大众极点的三角形,由这些面所围成的几多体分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱锥、四棱锥、五棱锥等表示:用各极点字母,如五棱锥几多特性:侧面、对角面都是三角形;平行于底面的截面与底面相似,其相似比即是极点到截面隔断与高的比的平方。
(3)棱台:定义:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,截面和底面之间的部分分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱态、四棱台、五棱台等表示:用各极点字母,如五棱台几多特性:①上下底面是相似的平行多边形②侧面是梯形③侧棱交于原棱锥的极点(4)圆柱:定义:以矩形的一边所在的直线为轴旋转,别的三边旋转所成的曲面所围成的几多体几多特性:①底面是全等的圆;②母线与轴平行;③轴与底面圆的半径垂直;④侧面展开图是一个矩形。
(5)圆锥:定义:以直角三角形的一条直角边为旋转轴,旋转一周所成的曲面所围成的几多体几多特性:①底面是一个圆;②母线交于圆锥的极点;③侧面展开图是一个扇形。
(6)圆台:定义:用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥,截面和底面之间的部分几多特性:①上下底面是两个圆;②侧面母线交于原圆锥的极点;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多体几多特性:①球的截面是圆;②球面上恣意一点到球心的隔断即是半径。
2024年高考数学立体几何知识点总结
2024年高考数学立体几何知识点总结高考数学中的立体几何,是考查考生对空间图形的认识和理解,以及解决问题的能力。
以下是2024年高考数学立体几何的主要知识点总结:一、立体几何的基本概念1. 空间直角坐标系:了解三维空间的坐标系,掌握在空间直角坐标系下求两点之间距离和判定点与多面体关系的方法。
2. 几何体的分类与特征:了解各种几何体的定义、特征和性质,包括点、直线、平面、多面体等,熟悉各种几何体的命名和常见几何体的特征。
二、多面体与球的性质1. 正多面体:熟悉正多面体的定义、性质和相关定理,如正四面体、正六面体、正八面体等的性质,掌握计算正多面体的体积和表面积的方法。
2. 欧拉定理:了解欧拉定理的内容和证明思路,应用欧拉定理求解相应问题。
3. 球的性质:了解球的定义、性质和相关定理,如球面上的点和圆应用球的性质进行计算。
三、立体空间的位置关系1. 空间几何体的位置关系:了解空间几何体之间的位置关系,包括平行与垂直关系、相交与平面关系、点在立体内部与外部的关系等。
2. 空间向量的应用:熟悉空间向量的概念、性质和运算,掌握使用空间向量判断几何体的位置关系的方法。
四、立体几何中的投影1. 投影的概念与性质:了解投影的基本概念和性质,包括平行投影和斜投影的性质,熟悉使用投影解决几何问题的方法。
2. 截痕法与截面应用:掌握截痕法求解几何问题的基本思路和方法,熟练运用截痕法和截面方法解决立体几何问题。
五、向量运算在立体几何中的应用1. 向量投影的应用:了解向量投影的概念和性质,应用向量投影解决立体几何中的相关问题。
2. 向量混合积和向量积的应用:掌握向量混合积和向量积的定义和性质,应用向量混合积和向量积求解相关问题。
六、空间坐标系中的方向余弦与方向角1. 方向余弦的概念与性质:了解方向余弦的概念和性质,掌握方向余弦在立体几何中的应用方法。
2. 方向角的概念与计算:了解方向角的定义和计算方法,熟练求解立体几何中与方向角相关的问题。
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高考数学立体几何知识点总结
1.有关平行与垂直线线、线面及面面的问题,是在解决立体几何问题的过程中,大量的、反复遇到的,而且是以各种各样的问题包括论证、计算角、与距离等中不可缺少的内容,因此在主体几何的总复习中,首先应从解决“平行与垂直”的有关问题着手,通过较
为基本问题,熟悉公理、定理的内容和功能,通过对问题的分析与概括,掌握立体几何中
解决问题的规律--充分利用线线平行垂直、线面平行垂直、面面平行垂直相互转化的思想,以提高逻辑思维能力和空间想象能力。
2. 判定两个平面平行的方法:
1根据定义--证明两平面没有公共点;
2判定定理--证明一个平面内的两条相交直线都平行于另一个平面;
3证明两平面同垂直于一条直线。
3.两个平面平行的主要性质:
⑴由定义知:“两平行平面没有公共点”。
⑵由定义推得:“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。
⑶两个平面平行的性质定理:”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“。
⑷一条直线垂直于两个平行平面中的一个平面,它也垂直于另一个平面。
⑸夹在两个平行平面间的平行线段相等。
⑹经过平面外一点只有一个平面和已知平面平行。
以上性质⑵、⑷、⑸、⑹在课文中虽未直接列为”性质定理“,但在解题过程中均可
直接作为性质定理引用。
1棱柱:
定义:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,且每相邻两个四边形的公共边都互
相平行,由这些面所围成的几何体。
分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱柱、四棱柱、五棱柱等。
表示:用各顶点字母,如五棱柱或用对角线的端点字母,如五棱柱
几何特征:两底面是对应边平行的全等多边形;侧面、对角面都是平行四边形;侧棱平行且相等;平行于底面的截面是与底面全等的多边形。
2棱锥
定义:有一个面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体
分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱锥、四棱锥、五棱锥等
表示:用各顶点字母,如五棱锥
几何特征:侧面、对角面都是三角形;平行于底面的截面与底面相似,其相似比等于顶点到截面距离与高的比的平方。
3棱台:
定义:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,截面和底面之间的部分
分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱态、四棱台、五棱台等
表示:用各顶点字母,如五棱台
几何特征:①上下底面是相似的平行多边形②侧面是梯形③侧棱交于原棱锥的顶点
4圆柱:
定义:以矩形的一边所在的直线为轴旋转,其余三边旋转所成的曲面所围成的几何体
几何特征:①底面是全等的圆;②母线与轴平行;③轴与底面圆的半径垂直;④侧面展开图是一个矩形。
5圆锥:
定义:以直角三角形的一条直角边为旋转轴,旋转一周所成的曲面所围成的几何体
几何特征:①底面是一个圆;②母线交于圆锥的顶点;③侧面展开图是一个扇形。
6圆台:
定义:用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥,截面和底面之间的部分
几何特征:①上下底面是两个圆;②侧面母线交于原圆锥的顶点;③侧面展开图是一个弓形。
7球体:
定义:以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的几何体几何特征:①球的截面是圆;②球面上任意一点到球心的距离等于半径。
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