高中数学立体几何重要的知识点(经典)
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立体几何知识点
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。 (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。
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 '2
1ch S =正棱锥侧面积 rl
S π=圆锥侧面积
')(2
121h 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 S h r h π==圆柱 13
V S h =锥 h r V 23
1π=圆锥
'1()3
V 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=343
R π ; S 球面=2
4R π
1、平面及基本性质
公理1 ααα⊂⇒∈∈∈∈l B A l B l A ,,, 公理2 若βα∈∈P P ,,则a =⋂βα且α∈P
公理3 不共线三点确定一个平面(推论1直线和直线外一点,2两相交直线,3两平行直线) 2、空间两直线的位置关系
共面直线:相交、平行(公理4) 异面直线 3、异面直线
(1)对定义的理解:不存在平面α,使得α⊂a 且α⊂b (2)判定:反证法(否定相交和平行即共面) 判定定理:15P
★(3)求异面直线所成的角:①平移法 即平移一条或两条直线作出夹角,再解三角形. ②向量法 |,cos |cos b a =
><=θ (注意异面直线所成角的范围]2
,
0(π)
(4)证明异面直线垂直,①通常采用三垂线定理及逆定理或线面垂直关系来证明;
②向量法 0=⋅⇔⊥
(5)求异面直线间的距离:大纲仅要求掌握已给出公垂线或易找出公垂线的有关问题计算.
9.2 直线与平面的位置关系 1、直线与平面的位置关系
A a a a =⋂⊂ααα,//,
2、直线与平面平行的判定
(1)判定定理: ααα////b a a b b ⇒⎪⎭
⎪
⎬⎫
⊂⊄ (线线平行,则线面平行17P )
(2)面面平行的性质:
βαβα////a a ⇒⎭
⎬⎫
⊂ (面面平行,则线面平行) 3、直线与平面平行的性质
b a b a a //,//⇒⎭
⎬⎫
=⋂⊂βαβα (线面平行,则线线平行18P )
★4、直线与平面垂直的判定 (1)直线与平面垂直的定义的逆用
a l a l ⊥⇒⎭
⎬⎫
⊂⊥αα,
(2)判定定理:αα⊥⇒⎪⎭
⎪
⎬⎫
=⋂⊂⊥⊥l A n m n m n l m l ,, (线线垂直,则线面垂直23P )
(3)
αα⊥⇒⎭
⎬⎫
⊥a b b a // (25P 练习 第6题) (4)面面垂直的性质定理:βαβαβα⊥⇒⎪⎭
⎪
⎬⎫
⊥⊂=⋂⊥a l a a l , (面面垂直,则线面垂直51P )
(5)面面平行是性质:
βαβα⊥⇒⎭
⎬⎫
⊥l l // 5、射影长定理
★6、三垂线定理及逆定理 线垂影⇔线垂斜 9.3 两个平面的位置关系
1、空间两个平面的位置关系 相交和平行
2、两个平面平行的判定 (1)判定定理:βαβα
α//,,//,//⇒⎭
⎬⎫
=⋂P b a b a b a (线线平行,则面面平行19P )
(2)
βαβα//⇒⎭
⎬⎫
⊥⊥l l 垂直于同一平面的两个平面平行 (3)βαγβγα////,//⇒ 平行于同一平面的两个平面平行 (21P 练习 第2题) 3、两个平面平行的性质
(1)性质1:βαβα//,//a a ⇒⊂
(2)面面平行的性质定理:
b a b a //,//⇒⎭
⎬⎫
=⋂=⋂γβγαβα (面面平行,则线线平行20P )
(3)性质2:βαβα⊥⇒⊥l l ,// 4、两个平面垂直的判定与性质
(1)判定定理:βααβ⊥⇒⊂⊥a a , (线面垂直,则面面垂直50P )