最新高中数学必修二立体几何知识点梳理
高中数学 必修二-第一章 立体几何初步 知识点整理

底面为三角形、四边形、五边形„„的棱锥分别叫做三棱锥、四棱锥、五棱锥„„,
其中三棱锥又叫四面体。
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正棱锥:如果一个棱锥的底面是正多边形,并且顶点在底面上的射影是底面的中心, 这样的棱锥叫做正棱锥。
正棱锥的性质: ①各侧棱相等,各侧面都是全等的等腰三角形; ②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。 (4)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叫做棱台。 原棱锥的底面和截面分别叫做棱台的 下底面和上底面;其它各面叫做棱台的侧 面;相邻侧面的公共边叫做棱台的侧棱; 底面与侧面的公共顶点叫做棱台的顶点; 当棱台的底面水平放置时,铅垂线与两底 面交点间的线段叫做棱台的高。 由正棱锥截得的棱台叫做正棱台。正棱台的性质: ①各侧棱相等,侧面是全等的等腰梯形;②两底面以及平行于底面的截面是相似多边 形;③两底面中心连线、相应的边心距和斜高组成一个直角梯形;④两底面中心连线、侧 棱和两底面外接圆相应半径组成一个直角梯形;⑤正棱台的上下底面中心的连线是棱台的 一条高;⑥正四棱台的对角面是等腰梯形。
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②在已知图形中平行于 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在已知图形中平行于 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, 长度变为原来的一半。
用斜二测法画直观图,关键是掌握水平放置的平面图形的直观图的画法,而画水平放 置的平面图形的关键是确定多边形的顶点。因为多边形顶点的位置一旦确定,依次连接这 些顶点就可画出多边形。
在一束平行光线照射下形成的投影,叫做平行投影。平行投影的投影线是平行的。在 平行投影中,投影线正对着投影面时,叫做正投影,否则叫做斜投影。
2024年高考数学立体几何知识点总结(2篇)

2024年高考数学立体几何知识点总结立体几何是数学中的一个重要分支,也是高考数学中的重要内容之一。
在高考中,立体几何的知识点主要包括空间几何、立体图形的面积与体积等方面。
下面是对2024年高考数学立体几何知识点的总结,供考生参考。
一、空间几何1. 空间几何中的点、线、面的概念和性质。
点是没有长度、宽度和高度的,只有位置的大小,用字母表示。
线是由一组无限多个点构成的集合,用两个点的字母表示。
面是由无限多条线构成的,这些线共面且没有相交或平行关系。
2. 空间几何中的垂直、平行等概念和性质。
两条线在同一平面内,如果相交角为90°,则称两线垂直。
两条线没有相交关系,称两线平行。
3. 点到直线的距离的计算。
点到直线的距离等于该点在直线上的正交投影点的距离。
二、立体图形的面积与体积1. 立体图形的分类和性质。
立体图形包括球体、圆柱体、圆锥体、棱柱体、棱锥体等。
各种立体图形具有不同的性质,如球体表面上每一点到球心的距离都相等。
2. 立体图形的面积计算。
(1)球体的表面积计算公式:S = 4πr²,其中r为球的半径。
(2)圆柱体的侧面积计算公式:S = 2πrh。
(3)圆柱体的全面积计算公式:S = 2πrh + 2πr²。
(4)圆锥体的侧面积计算公式:S = πrl,其中r为圆锥底面半径,l为斜高。
(5)棱柱体的侧面积计算公式:S = ph,其中p为棱柱底面周长,h为高。
3. 立体图形的体积计算。
(1)球体的体积计算公式:V = 4/3πr³,其中r为球的半径。
(2)圆柱体的体积计算公式:V = πr²h。
(3)圆锥体的体积计算公式:V = 1/3πr²h。
(4)棱柱体的体积计算公式:V = ph。
(5)棱锥体的体积计算公式:V = 1/3Bh,其中B为底面积,h 为高。
三、立体几何的一般理论1. 点、线、面的位置关系。
在空间中,点、线、面可以相互相交、平行、垂直等。
(完整)高中数学必修二立体几何立体几何总知识点,推荐文档

1、柱、锥、台、球的结构特征立体几何初步(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ABCDE -A' B 'C ' D ' E ' 或用对角线的端点字母,如五棱柱AD '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P -A' B 'C ' D ' E '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P A' B 'C ' D ' E '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。
高中数学必修二立体几何笔记整理

高中数学必修二立体几何笔记整理一、空间几何体。
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。
- 侧棱都平行且相等。
- 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(四面体)、四棱锥等。
- 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)。
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、四棱锥等截得的棱台分别叫做三棱台、四棱台等。
- 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,且对应边互相平行。
4. 圆柱。
- 定义:以矩形的一边所在直线为轴旋转,其余三边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆柱。
- 性质。
- 圆柱的轴截面是全等的矩形。
- 圆柱的侧面展开图是矩形。
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,其余两边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆锥。
- 性质。
- 圆锥的轴截面是等腰三角形。
- 圆锥的侧面展开图是扇形。
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。
- 性质。
- 圆台的轴截面是等腰梯形。
- 圆台的侧面展开图是扇环。
7. 球。
- 定义:以半圆的直径所在直线为轴,半圆面旋转一周形成的旋转体叫做球体,简称球。
- 性质。
部编版高中数学必修二第八章立体几何初步知识点总结归纳

(名师选题)部编版高中数学必修二第八章立体几何初步知识点总结归纳单选题1、如图,矩形BDEF所在平面与正方形ABCD所在平面互相垂直,BD=2,DE=1,点P在线段EF上.给出下列命题:①存在点P,使得直线DP//平面ACF;②存在点P,使得直线DP⊥平面ACF;③直线DP与平面ABCD所成角的正弦值的取值范围是[√5,1];5.④三棱锥A−CDE的外接球被平面ACF所截得的截面面积是9π8其中所有真命题的序号()A.①③B.①④C.①②④D.①③④答案:D分析:当点P是线段EF中点时判断①;假定存在点P,使得直线DP⊥平面ACF,推理导出矛盾判断②;利用线面角的定义转化列式计算判断③;求出△ACF外接圆面积判断④作答.取EF中点G,连DG,令AC∩BD=O,连FO,如图,在正方形ABCD中,O为BD中点,而BDEF是矩形,则DO//GF且DO=GF,即四边形DGFO是平行四边形,即有DG//FO,而FO⊂平面ACF,DG⊄平面ACF,于是得DG//平面ACF,当点P与G重合时,直线DP//平面ACF,①正确;假定存在点P,使得直线DP⊥平面ACF,而FO⊂平面ACF,则DP⊥FO,又DG//FO,从而有DP⊥DG,在Rt△DEF中,∠DEF=90∘,DG是直角边EF上的中线,显然在线段EF上不存在点与D连线垂直于DG,因此,假设是错的,即②不正确;因平面BDEF⊥平面ABCD,平面BDEF∩平面ABCD=BD,则线段EF上的动点P在平面ABCD上的射影在直线BD上,于是得∠PDB是直线DP与平面ABCD所成角的,在矩形BDEF中,当P与E不重合时,∠PDB=∠DPE,sin∠PDB=sin∠DPE=DEDP =√DE2+EP2=√1+EP2,而0<EP≤2,则√55≤sin∠PDB<1,当P与E重合时,∠PDB=π2,sin∠PDB=1,因此,√55≤sin∠PDB≤1,③正确;因平面BDEF⊥平面ABCD,平面BDEF∩平面ABCD=BD,BF⊥BD,BF⊂平面BDEF,则BF⊥平面ABCD,BC=√2,在△ACF中,AF=CF=√BC2+BF2=√3,显然有FO⊥AC,sin∠FAC=FOAF =√BO2+BF2AF=√2√3,由正弦定理得△ACF外接圆直径2R=CFsin∠FAC =√2,R=2√2,三棱锥A−CDE的外接球被平面ACF所截得的截面是△ACF的外接圆,其面积为πR2=9π8,④正确,所以所给命题中正确命题的序号是①③④.故选:D小提示:名师点评两个平面互相垂直,则一个平面内任意一点在另一个平面上的射影都在这两个平面的交线上.2、边长为5 cm的正方形EFGH是圆柱的轴截面,则从E点沿圆柱的侧面到相对顶点G的最短距离是()A.10cm B.5√2cmC.5√π2+1cm D.52√π2+4cm答案:D分析:将圆柱展开,根据题意即可求出答案.圆柱的侧面展开图如图所示,展开后E′F=12×2π×52=52π(cm),∴E′G=√52+(5π2)2=52√π2+4(cm),即为所求最短距离.故选:D.3、如图所示,在三棱柱ABC−A1B1C1中,侧棱AA1⊥底面A1B1C1,∠BAC=90°,AB=AA1=1,D是棱CC1的中点,P是AD的延长线与A1C1的延长线的交点,若点Q在线段B1P上,则下列结论中正确的是().A.当点Q为线段B1P的中点时,DQ⊥平面A1BDB.当点Q为线段B1P的三等分点时,DQ⊥平面A1BDC.在线段B1P的延长线上,存在一点Q,使得DQ⊥平面A1BDD.不存在DQ与平面A1BD垂直答案:D分析:依据线面垂直性质定理,利用反证法即可否定选项ABC;按照点Q为线段B1P的中点和点Q不为线段B1P的中点两种情况利用反证法证明选项D判断正确.连接AB1,交A1B于H在三棱柱ABC−A1B1C1中,侧棱AA1⊥底面A1B1C1,AB=AA1=1,则四边形A1B1BA为正方形,则AB1⊥A1B又∠BAC=90°,即AB⊥AC,又AA1⊥AC,AB∩AA1=A,AA1⊂面A1B1BA,AB⊂面A1B1BA则AC⊥面A1B1BA,则AC⊥A1B又AB1⊥A1B,AB1∩AC=A,AB1⊂面AB1C,AC⊂面AB1C则A1B⊥面AB1C,选项A:当点Q为线段B1P的中点时,又D是棱CC1的中点,则DQ//AB1若DQ⊥平面A1BD,则AB1⊥平面A1BD又A1B⊥面AB1C,则面AB1C//平面A1BD,这与AB1∩A1B=H矛盾,故假设不成立,即当点Q为线段B1P的中点时,DQ⊥平面A1BD不正确;选项B:当点Q为线段B1P的三等分点时,又D是棱CC1的中点,则DQ//AB1不成立,即DQ与AB1为相交直线,若DQ⊥平面A1BD,则DQ⊥A1B又AB1⊥A1B,DQ与AB1为相交直线,AB1⊂面AB1P,DQ⊂面AB1P则A1B⊥面AB1P,又A1B⊥面AB1C,则面AB1P//面AB1C这与面AB1P∩面AB1C=AB1矛盾,故假设不成立,即当点Q为线段B1P的点三等分时,DQ⊥平面A1BD,不正确;选项C:在线段B1P的延长线上一点Q,又D是棱CC1的中点,则DQ//AB1不成立,即DQ与AB1为相交直线,若DQ⊥平面A1BD,则DQ⊥A1B又AB1⊥A1B,DQ与AB1为相交直线,AB1⊂面AB1P,DQ⊂面AB1P则A1B⊥面AB1P,又A1B⊥面AB1C,则面AB1P//面AB1C这与面AB1P∩面AB1C=AB1矛盾,故假设不成立,即在线段B1P的延长线上,存在一点Q,使得DQ⊥平面A1BD不正确;选项D:由选项A可知,点Q为线段B1P的中点时,DQ⊥平面A1BD不成立;假设点Q在线段B1P上,且不是中点,又D是棱CC1的中点,则DQ//AB1不成立,即DQ与AB1为相交直线,若DQ⊥平面A1BD,则DQ⊥A1B又AB1⊥A1B,DQ与AB1为相交直线,AB1⊂面AB1P,DQ⊂面AB1P则A1B⊥面AB1P,又A1B⊥面AB1C,则面AB1P//面AB1C这与面AB1P∩面AB1C=AB1矛盾,故假设不成立,即点Q在线段B1P上,且不是中点时,DQ⊥平面A1BD不正确;故不存在DQ与平面A1BD垂直.判断正确.故选:D4、紫砂壶是中国特有的手工陶土工艺品,经典的有西施壶,石瓢壶,潘壶等,其中石瓢壶的壶体可以近似看成一个圆台,如图给了一个石瓢壶的相关数据(单位:cm),那么该壶的容积约为()A.100cm3B.200cm3C.300cm3D.400cm3答案:B分析:根据题意可知圆台上底面半径为3,下底面半径为5,高为4,由圆台的结构可知该壶的容积为大圆锥的体积减去小圆锥的体积,设大圆锥的高为ℎ,所以ℎ−4ℎ=610,求出ℎ的值,最后利用圆锥的体积公式进行运算,即可求出结果.解:根据题意,可知石瓢壶的壶体可以近似看成一个圆台,圆台上底面半径为3,下底面半径为5,高为4,可知该壶的容积为大圆锥的体积减去小圆锥的体积,设大圆锥的高为ℎ,所以ℎ−4ℎ=610,解得:ℎ=10,则大圆锥的底面半径为5,高为10,小圆锥的底面半径为3,高为6, 所以该壶的容积V =13×π×52×10−13×π×32×6=1963π≈200cm 3.故选:B.5、已知平面α内的∠APB =60°,射线PC 与PA,PB 所成的角均为135°,则PC 与平面α所成的角θ的余弦值是( ) A .−√63B .√63C .√33D .−√33答案:B分析:作出图形,如图,通过分析,可得∠CPD 为PC 与平面α所成的角的补角,利用余弦定理可以计算. 作出如下图形,令PA =PB =PC =2,则∠CPA =∠CPB =135∘,∴AC =BC ,取AB 中点D ,连接PD ,则∠CPD 即为PC 与平面α所成的角的补角, 在△APC 中,AC 2=PA 2+PC 2−2PA ⋅PC ⋅cos135∘=8+4√2, ∴在△PCD 中,CD 2=AC 2−AD 2=7+4√2, ∵PD =√3, ∴cos∠CPD =PC 2+PD 2−CD 22PC⋅PD=−√63,∴PC与平面α所成的角θ的余弦值是√6.3故选:B.小提示:本题考查线面角的求法,找出所成角,构造三角形是解题的关键.,P是A1B上的一动点,6、如图所示,在直三棱柱ABC−A1B1C1中,AA1=1,AB=BC=√3,cos∠ABC=13则AP+PC1的最小值为()A.√5B.√7C.1+√3D.3答案:B分析:连接BC1,以A1B所在直线为轴,将△A1BC1所在平面旋转到平面ABB1A1,设点C1的新位置为C′,连接AC′,判断出当A、P、C′三点共线时,则AC′即为AP+PC1的最小值.分别求出∠AA1C′=120°,AA1=1,A1C′= 2,利用余弦定理即可求解.连接BC1,得△A1BC1,以A1B所在直线为轴,将△A1BC1所在平面旋转到平面ABB1A1,设点C1的新位置为C′,连接AC′,则有AP+PC1≥AC′.当A、P、C′三点共线时,则AC′即为AP+PC1的最小值.在三角形ABC中,AB=BC=√3,cos∠ABC=1,由余弦定理得:AC=√AB2+BC2−2AB·BCcosB=3√3+3−2×3×1=2,所以A1C1=2,即A1C′=23在三角形A1AB中,AA1=1,AB=√3,由勾股定理可得:A1B=√AA12+AB2=√1+3=2,且∠AA1B= 60°.同理可求:C1B=2因为A1B=BC1=A1C1=2,所以△A1BC1为等边三角形,所以∠BA1C1=60°,所以在三角形AA1C′中,∠AA1C′=∠AA1B+∠BA1C′=120°,AA1=1,A1C′=2,由余弦定理得:AC′=√1+4−2×1×2×(−1)=√7.2故选B.小提示:(1)立体几何中的翻折(展开)问题截图的关键是:翻折(展开)过程中的不变量;(2)立体几何中距离的最值一般处理方式:①几何法:通过位置关系,找到取最值的位置(条件),直接求最值;②代数法:建立适当的坐标系,利用代数法求最值.7、设m、n是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,则下列命题中的真命题为()A.若m∥α,n∥α,则m∥nB.若m⊥α,n⊥α,则m∥nC.若m∥α,m∥β,则α∥βD.若m⊥α,α⊥β,则m∥β答案:B分析:在正方体中取直线和平面可排除ACD,由线面垂直的性质可得B正确.在正方体ABCD−EFGH中,记底面ABCD为α,EF为m,EH为n,显然A不正确;记底面ABCD为α,EF为m,平面CDHG为β,故排除C;记底面ABCD为α,BF为m,平面ABFE为β,可排除D;由线面垂直的性质可知B 正确.故选:B8、如图,已知正方体的棱长为a,沿图1中对角面将它分割成两个部分,拼成如图2的四棱柱,则该四棱柱的全面积为()A.(8+2√2)a2B.(2+4√2)a2C.(4+2√2)a2D.(6−4√2)a2答案:C分析:拼成的几何体比原正方体的表面增加了两个截面,减少了原来两个正方形面,据此变化,进行求解. 由题意,拼成的几何体比原正方体的表面增加了两个截面,减少了原来两个正方形面,由于截面为矩形,长为√2a,宽为a,所以面积为√2a2,所以拼成的几何体的表面积为4a2+2√2a2=(4+2√2)a2.故选:C.多选题9、如图,正方体ABCD−A1B1C1D1的棱长为1,E,F是线段B1D1上的两个动点,且EF=1,则下列结论中正2确的是()A.AC⊥BEB.EF//平面ABCDC.△AEF的面积与△BEF的面积相等D.三棱锥E−ABF的体积为定值答案:ABD分析:A选项中,证明线面垂直,可得线线垂直;B选项中,由直线与平面平行的判定定理即可证明;C选项中,由点A和点B到EF的距离不相等,可得△AEF的面积与△BEF的面积不相等;D选项中,连接BD,交AC 于O,则AO为三棱锥A−BEF的高,利用等体积法可证明三棱锥E−ABF的体积为定值.对于A,由正方体的结构特征可知,DD1⊥平面ABCD,而AC⊂平面ABCD,则D1D⊥AC,连接BD,又ABCD 为正方形,∴AC⊥BD,∵D1D∩BD=D,且D1D、BD⊂平面DD1B1B,∴AC⊥平面DD1B1B,∵BE⊂平面DD1B1B,∴AC⊥BE,故A正确;对于B,∵B1D1//BD,BD⊂平面ABCD,B1D1⊄平面ABCD,∴B1D1//平面ABCD,而EF在B1D1上,∴EF//平面ABCD,故B正确;对于C,点B到EF的距离为正方体的棱长,A到EF的距离大于棱长,则△AEF的面积与△BEF的面积不相等,故C错误;对于D,如图所示,连接BD,交AC于O,则AO为三棱锥A−BEF的高,S△BEF=12⋅EF⋅BB1=12×12×1=14,V A−BEF=13S△BEF⋅AO=13×14×√22=√224,则V E−ABF=V A−BEF=√224为定值,故D正确.故选:ABD.10、沙漏是古代的一种计时装置,它由两个形状完全相同的容器和一个狭窄的连接管道组成,开始时细沙全部在上部容器中,细沙通过连接管道全部流到下部容器所需要的时间称为该沙漏的一个沙时.如图,某沙漏由上下两个圆锥组成,圆锥的底面直径和高均为8cm,细沙全部在上部时,其高度为圆锥高度的23(细管长度忽略不计).假设该沙漏每秒钟漏下0.02cm3的沙,且细沙全部漏入下部后,恰好堆成一个盖住沙漏底部的圆锥形沙堆.以下结论正确的是()A.沙漏中的细沙体积为1024π81cm3B.沙漏的体积是128πcm3C.细沙全部漏入下部后此锥形沙堆的高度约为2.4cmD.该沙漏的一个沙时大约是1565秒(π≈3.14)答案:AC解析:A.根据圆锥的体积公式直接计算出细沙的体积;B.根据圆锥的体积公式直接计算出沙漏的体积;C.根据等体积法计算出沙堆的高度;D.根据细沙体积以及沙时定义计算出沙时.A.根据圆锥的截面图可知:细沙在上部时,细沙的底面半径与圆锥的底面半径之比等于细沙的高与圆锥的高之比,所以细沙的底面半径r=23×4=83cm,所以体积V=13⋅πr2⋅2ℎ3=13⋅64π9⋅163=1024π81cm3B.沙漏的体积V=2×13×π×(ℎ2)2×ℎ=2×13×π×42×8=2563πcm3;C.设细沙流入下部后的高度为ℎ1,根据细沙体积不变可知:1024π81=13×(π(ℎ2)2)×ℎ1,所以1024π81=16π3ℎ1,所以ℎ1≈2.4cm;D.因为细沙的体积为1024π81cm3,沙漏每秒钟漏下0.02cm3的沙,所以一个沙时为:1024π810.02=1024×3.1481×50≈1985秒.故选:AC.小提示:该题考查圆锥体积有关的计算,涉及到新定义的问题,难度一般.解题的关键是对于圆锥这个几何体要有清晰的认识,同时要熟练掌握圆锥体积有关的计算公式.11、已知PA⊥矩形ABCD所在的平面,则下列结论中正确的是()A.PB⊥BCB.PD⊥CDC.PD⊥BDD.PA⊥BD答案:ABD分析:由PA⊥矩形ABCD,得PA⊥BD,若PD⊥BD,则BD⊥平面PAD,又BA⊥平面PAD,则过平面外一面有两条直线与平面垂直,不成立,故PD⊥BD不正确.解:∵PA⊥矩形ABCD,BD⊂矩形ABCD,∴PA⊥BD,故D正确.若PD⊥BD,则BD⊥平面PAD,又BA⊥平面PAD,则过平面外一面有两条直线与平面垂直,故PD⊥BD不正确,故C不正确;∵PA⊥矩形ABCD,∴PA⊥CD,AD⊥CD,∴CD⊥平面PAD,∴PD⊥CD,故B正确;∵PA⊥矩形ABCD,∴由三垂线定理得PB⊥BC,故A正确;故选:ABD.填空题12、如图所示,△A′B′C′表示水平放置的△ABC用斜二测画法得到的直观图,A′B′在x′轴上,B′C′与x′轴垂直,且B′C′=3,则△ABC的边AB上的高为________.答案:6√2分析:作线段C′D//y′,交x′轴于点D,则所求的高为2C′D,根据三角知识即可求解.作线段C′D//y′,交x′轴于点D,则C′D=B′C′sin45°=√22=3√2,所以边AB上的高为2C′D=6√2所以答案是:6√2.。
(完整版)高中数学必修二立体几何知识点梳理

立体几何初步1、柱、锥、台、球的构造特点( 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:用各极点字母,如五棱柱ABCDE A' B' C ' D ' E '或用对角线的端点字母,如五棱柱AD '几何特点: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极点的三角形,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:用各极点字母,如五棱锥P A' B' C ' D ' E '几何特点:侧面、对角面都是三角形;平行于底面的截面与底面相似,其相似比等于极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:用各极点字母,如五棱台P A' B' C ' D ' E '几何特点: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, 其余三边旋转所成的曲面所围成的几何体几何特点: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侧面张开图是一个矩形。
( 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点:①底面是一个圆;②母线交于圆锥的极点;③侧面张开图是一个扇形。
(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点:①上下底面是两个圆;②侧面母线交于原圆锥的极点;③侧面张开图是一个弓形。
《新课程标准高中数学必修②复习讲义》第一、二章-立体几何

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,台,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,222sin sin sin 1αβγ++=222cos cos cos 2αβγ++=.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;过轴的母线截面(轴截面)是全等的矩形.2。
高中数学必修二第八章立体几何初步知识点总结全面整理(带答案)

高中数学必修二第八章立体几何初步知识点总结全面整理单选题1、设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列说法错误的是()A.若m⊥n,m⊥α,n⊥β,则α⊥βB.若m//n,m⊥α,n//β,则α⊥βC.若m⊥n,m//α,n//β,则α//βD.若m//n,m⊥α,n⊥β,则α//β答案:C分析:利用线面垂直的判定性质、面面垂直的判定推理判断A,B;举例说明判断C;利用线面垂直的判定性质判断D作答.对于A,因m⊥n,m⊥α,当n⊂α时,而n⊥β,则α⊥β,当n⊄α时,在直线m上取点P,过P作直线n′//n,则m⊥n′,过直线m,n′的平面γ∩α=l,如图,由m⊥α得m⊥l,于是得l//n′//n,而n⊥β,则l⊥β,而l⊂α,所以α⊥β,A正确;对于B,若m//n,m⊥α,则n⊥α,又n//β,则存在过直线n的平面δ,使得δ∩β=c,则有直线c//n,即有c⊥α,所以α⊥β,B正确;对于C,如图,在长方体ABCD−A1B1C1D1中,平面ABCD为平面α,直线A1B1为直线m,平面ADD1A1为平面β,直线B1C1为直线n,满足m⊥n,m//α,n//β,而α∩β=AD,C不正确;对于D,若m//n,m⊥α,则n⊥α,又n⊥β,于是得α//β,D正确.故选:C2、已知圆锥的底面半径为R,高为3R,在它的所有内接圆柱中,全面积的最大值是()A.2πR2B.94πR2C.83πR2D.πR2答案:B分析:根据圆柱的表面积公式以及二次函数的性质即可解出.设圆柱的底面半径为r,圆柱的高为ℎ,所以在轴截面三角形中,如图所示:由相似可得,rR =3R−ℎ3R,所以,ℎ=3R−3r,即圆柱的全面积为S=2πr2+2πrℎ=2πr2+2πr(3R−3r)=2π(−2r2+3rR)=2π[−2(r−34R)2+98R2]≤9π4R2,当且仅当r=34R时取等号.故选:B.3、如图所示的是平行四边形ABCD所在的平面,有下列表示方法:①平面ABCD;②平面BD;③平面AD;④平面ABC;⑤AC;⑥平面α.其中不正确的是()A.④⑤B.③④⑤C.②③④⑤D.③⑤答案:D解析:根据平面的表示方法判断.③中AD不为对角线,故错误;⑤中漏掉“平面”两字,故错误.故选:D.4、如图,PA 垂直于矩形ABCD 所在的平面,则图中与平面PCD 垂直的平面是( )A .平面ABCDB .平面PBCC .平面PAD D .平面PCD答案:C分析:由线面垂直得到线线垂直,进而证明出线面垂直,面面垂直.因为PA ⊥平面ABCD ,CD ⊂平面ABCD ,所以PA ⊥CD ,由四边形ABCD 为矩形得CD ⊥AD ,因为PA ∩AD =A ,所以CD ⊥平面PAD .又CD ⊂平面PCD ,所以平面PCD ⊥平面PAD .故选:C5、在正方体ABCD −A 1B 1C 1D 1中,P 为B 1D 1的中点,则直线PB 与AD 1所成的角为( )A .π2B .π3C .π4D .π6 答案:D分析:平移直线AD 1至BC 1,将直线PB 与AD 1所成的角转化为PB 与BC 1所成的角,解三角形即可.如图,连接BC1,PC1,PB,因为AD1∥BC1,所以∠PBC1或其补角为直线PB与AD1所成的角,因为BB1⊥平面A1B1C1D1,所以BB1⊥PC1,又PC1⊥B1D1,BB1∩B1D1=B1,所以PC1⊥平面PBB1,所以PC1⊥PB,设正方体棱长为2,则BC1=2√2,PC1=12D1B1=√2,sin∠PBC1=PC1BC1=12,所以∠PBC1=π6.故选:D6、圆台的上、下底面的面积分别是π,4π,侧面积是6π,则这个圆台的体积是()A.2√33πB.2√3πC.7√36πD.7√33π答案:D分析:求出圆台的高,再利用圆台的体积公式进行计算.设圆台的上、下底面的半径分别为r,R,母线长为l,高为h.,由圆台的上、下底面的面积分别是π,4π,得{πr2=π,πR2=4π,所以r=1,R=2,由圆台侧面积公式可得π×(2+1)l=6π,所以l=2,所以ℎ=√22−(2−1)2=√3,所以该圆台的体积V=13πℎ(R2+r2+Rr)=13π×√3×(4+1+2)=7√33π.故选:D.7、下面四个选项中一定能得出平面α/⁄平面β的是()A.存在一条直线a,a//α,a//βB.存在一条直线a,a⊂α,a//βC.存在两条平行直线a,b,a⊂α,b⊂β,a//β,b//αD.存在两条异面直线a,b,a⊂α,b⊂β,a//β,b//α答案:D分析:对于A,B,C,举出符合条件的特例即可判断;对于D,过直线a作平面γ∩β=c,再证c//α即可. 如图,ABCD−A1B1C1D1是长方体,平面ABCD为平面α,平面ABB1A1为平面β,对于A,直线C1D1为直线a,显然a//α,a//β,而α与β相交,A不正确;对于B,直线CD为直线a,显然a⊂α,a//β,而α与β相交,B不正确;对于C,直线CD为直线a,直线A1B1为直线b,显然a⊂α,b⊂β,a//β,b//α,而α与β相交,C不正确;对于D,因a,b是异面直线,且a⊂α,b⊂β,过直线a作平面γ∩β=c,如图,则c//a,并且直线c与b必相交,而c⊄α,于是得c//α,又b//α,即β内有两条相交直线都平行于平面α,⁄平面β.因此,平面α/故选:D8、紫砂壶是中国特有的手工陶土工艺品,经典的有西施壶,石瓢壶,潘壶等,其中石瓢壶的壶体可以近似看成一个圆台,如图给了一个石瓢壶的相关数据(单位:cm),那么该壶的容积约为()A.100cm3B.200cm3C.300cm3D.400cm3答案:B分析:根据题意可知圆台上底面半径为3,下底面半径为5,高为4,由圆台的结构可知该壶的容积为大圆锥的体积减去小圆锥的体积,设大圆锥的高为ℎ,所以ℎ−4ℎ=610,求出ℎ的值,最后利用圆锥的体积公式进行运算,即可求出结果.解:根据题意,可知石瓢壶的壶体可以近似看成一个圆台,圆台上底面半径为3,下底面半径为5,高为4,可知该壶的容积为大圆锥的体积减去小圆锥的体积,设大圆锥的高为ℎ,所以ℎ−4ℎ=610,解得:ℎ=10,则大圆锥的底面半径为5,高为10,小圆锥的底面半径为3,高为6,所以该壶的容积V=13×π×52×10−13×π×32×6=1963π≈200cm3.故选:B.多选题9、如图,一个圆柱和一个圆锥的底面直径和它们的高都与一个球的直径2R相等,则下列结论正确的是()A.圆柱的体积为4πR3B.圆锥的侧面积为√5πR2C.圆柱的侧面积与圆锥的表面积相等D.圆柱、圆锥、球的体积之比为3:1:2答案:BD分析:依次判断每个选项:圆柱的体积为2πR3,A错误;圆锥的侧面积为√5πR2,B正确;圆柱的侧面积为4πR2,C错误;计算体积之比为3:1:2,D正确,得到答案.依题意圆柱的底面半径为R,则圆柱的高为2R,圆柱的体积为πR2×2R=2πR3,∴A错误;圆锥的母线长为√5R,圆锥的侧面积为πR×√5R=√5πR2,∴B正确;∵圆柱的侧面积为4πR2,圆锥表面积为√5πR2+πR2,∴C错误;∵V圆柱=πR2⋅2R=2πR3,V圆锥=13πR2⋅2R=23πR3,V球=43πR3∴V圆柱:V圆锥:V球=2πR3:23πR3:43πR3=3:1:2,∴D正确.故选:BD.10、在棱长为2的正方体ABCD−A1B1C1D1中,E,F分别为AB,A1D1的中点,则()A.BD⊥B1CB.EF//平面DB1BC.AC1⊥平面B1D1CD.过直线EF且与直线BD1平行的平面截该正方体所得截面面积为√2答案:BC解析:(1)求出BD,B1C所成的角,不为90∘(2)通过证明面面平行,再到线面平行.即先证面FGE//面DBB1D1,再可以说明EF//平面DB1B(3)先证B1C⊥面ABC1,则可说明B1C⊥AC1,同理可得B1D1⊥AC1,则证明了AC1垂直于平面内两条相交直线,故AC1⊥平面B1D1C(4)找到过直线EF且与直线BD1平行的平面即平面FGEQ,求出面积即可A. 由图易知BD//B1D1,又有B1D1=D1C=B1C=2√2,故△B1D1C为等边三角形,故B1D1与B1C所成的角为60∘BD,B1C所成的角为60∘,故A错.B. 记AD中点为G,易知FG//D1D,GE//DB,则可知FG//面DBB1D1,GE//面DBB1D1故面FGE//面DBB1D1FE⊂面FGE,故EF//平面DB1B.C. 四边形BCB1C1为正方形,B1C⊥BC1,又AB⊥面B1BCC1,故AB⊥B1C则B1C⊥面ABC1故B1C⊥AC1同理B1D1⊥AC1故AC1⊥平面B1D1C.D.记A1B1中点为Q,由B项可知,面FGEQ//面DBB1D1,故BD1//面FGEQ,又EF⊂面FGEQ,故过EF且与直线BD1平行的平面为如图所示的平面FGEQ,面积为S=FQ⋅FG=2⋅√2=2√2.故选:BC小提示:本题考查了空间几何体的线面位置关系判定与证明:(1)对于异面直线的判定要熟记异面直线的概念:把既不平行也不相交的两条直线称为异面直线;(2)对于线面位置关系的判定中,熟记线面平行与垂直、面面平行与垂直的定理是关键.11、如图直角梯形ABCD中,AB//CD,AB⊥BC,BC=CD=12AB=2,E为AB中点.以DE为折痕把△ADE折起,使点A到达点P的位置,且PC=2√3则()A.平面PED⊥平面PCD B.PC⊥BDC.二面角P−DC−B的大小为π4D.PC与平面PED所成角的正切值为√2答案:ABC解析:先证明PE⊥平面DEBC,得PE⊥DC,再结合DC⊥DE,即证DC⊥平面PED,所以平面PED⊥平面PCD,判断A正确;利用投影判断PC⊥BD,判断B正确;先判断∠PDE即为二面角P−DC−B的平面角,再等腰直角三角形判断∠PDE=π4,即C正确;先判断∠CPD为PC与平面PED所成的角,再求正切tan∠CPD=CDPD,即知D错误.由题易知EC=2√2,又PE=2,PC=2√3,所以PE2+EC2=PC2,所以PE⊥EC,又PE⊥ED,ED∩EC=E,所以PE⊥平面DEBC,所以PE⊥DC,又DC⊥DE,PE∩DE=E,所以DC⊥平面PED,又DC⊂平面PCD,所以平面PED⊥平面PCD,故A正确;PC在平面EBCD内的射影为EC,又EBCD为正方形,所以BD⊥EC,PC⊥BD,故B正确;易知∠PDE即为二面角P−DC−B的平面角,又PE⊥ED,PE=ED,所以∠PDE=π4,故C正确;易知∠CPD为PC与平面PED所成的角,又PD=2√2,CD=2,CD⊥PD,所以tan∠CPD=CDPD =2√2=√22,故D错误.小提示:求空间中直线与平面所成角的常见方法为:(1)定义法:直接作平面的垂线,找到线面成角;(2)等体积法:不作垂线,通过等体积法间接求点到面的距离,距离与斜线长的比值即线面成角的正弦值;(3)向量法:利用平面法向量与斜线方向向量所成的余弦值的绝对值,即是线面成角的正弦值.本题使用了定义法.填空题12、我国古代数学名著《九章算术》对立体几何也有深入的研究,从其中的一些数学用语可见,譬如“堑堵”意指底面为直角三角形,且侧棱垂直于底面的三棱柱,“阳马”指底面为矩形且有一侧棱垂直于底面的四棱锥.现有一如图所示的“堑堵”即三棱柱ABC−A1B1C1,其中AC⊥BC,若AA1=AB=1,当“阳马”即四棱锥B−A1ACC1,体积最大时,“堑堵”即三棱柱ABC−A1B1C1的表面积为_______.答案:3+2√22分析:依据均值定理去求四棱锥B−A1ACC1取体积最大值时AB的长度,再去求三棱柱ABC−A1B1C1的表面积即可.四棱锥B−A1ACC1的体积是三棱柱体积的23,V ABC−A1B1C1=12AC⋅BC⋅AA1=12AC⋅BC≤14(AC2+BC2)=14AB2=14,当且仅当AB=BC=√22时,取等号.所以三棱柱ABC−A1B1C1的表面积为S=2×12×√22×√22+(√22+√22+1)×1=3+2√22.所以答案是:3+2√2213、如图,平面OAB⊥平面α,OA⊂α,OA=AB,∠OAB=120°.平面α内一点P满足PA⊥PB,记直线OP 与平面OAB所成角为θ,则tanθ的最大值是_________.答案:√612分析:作出图形,找出直线OP与平面OAB所成的角θ,证出PA⊥平面PBH,得出PA⊥PH,得出点P的轨迹就是平面α内以线段AH为直径的圆(A点除外),转化成与圆有关的最值问题,即可求出结果.如图,过点B作BH⊥OA,交OA的延长线于点H,连接PH,OP,取AH的中点为E,连接PE,过点P作PF⊥OA,垂足为F,∵平面OAB⊥平面α,且平面OAB∩平面α=OA,BH⊂平面OAB,PF⊂α,∴BH⊥α,PF⊥平面OAB,∴OP在平面OAB上的射影就是直线OA,故∠AOP就是直线OP与平面OAB所成的角θ,即∠AOP=θ,∵AP⊂α,∴AP⊥BH,又∵PA⊥PB,PB∩BH=B,PB,BH⊂平面PBH,∴PA⊥平面PBH,∵PH⊂平面PBH,∴PA⊥PH,故点P的轨迹就是平面α内以线段AH为直径的圆(A点除外),∵OA=AB,且∠OAB=120∘,∴∠BAH=60∘,设OA=a(a>0),则AB=a,从而AH=AB⋅cos60∘=a2,∴PE=12AH=a4,如图,当且仅当PE⊥OP,即OP是圆E的切线时,角θ有最大值,tanθ有最大值,tanθ取得最大值为:PEOP =√OE2−PE2=a4√(a+4)2−(4)2=√612.所以答案是:√612.14、如果一个水平放置的图形用斜二测画法画出的直观图是一个底角为45°,腰和上底均为1的等腰梯形,那么原平面图形的面积是______.答案:2+√2##√2+2分析:求出直观图中梯形的下底长,作出原图形,结合梯形的面积公式可求得结果.直观图中,梯形的下底长为1+2×1×cos45∘=1+√2,作出原图形如下图所示:由图可知,原图形为直角梯形ABCD,且该梯形的上底长为CD=1,下底长为AB=1+√2,高为AD=2,=2+√2.因此,原图形的面积为S=(AB+CD)⋅AD2所以答案是:2+√2.解答题15、如图,在正方体ABCD−A1B1C1D1中,A1C1与B1D1交于点O1,求证:(1)直线A1B∥平面ACD1;(2)直线BO1∥平面ACD1.答案:(1)证明见解析(2)证明见解析分析:(1)根据题意,先证得四边形A1D1CB是平行四边形,从而证得A1B∥D1C,即可证得线面垂直;(2)连接BD,交AC于O,连接D1O,只需证明O1B∥D1O,即可证得线面垂直;(1)证明:直线A1B在平面ACD1外,因为A1D1∥BC,A1D1=BC,所以四边形A1D1CB是平行四边形,所以A1B∥D1C,而D1C是平面ACD1内的直线,根据判定定理可知,直线A1B∥平面ACD1.(2)证明:如图,连接BD,交AC于O,连接D1O,易知D1O1∥OB,D1O1=OB,则四边形D1O1BO是平行四边形,所以O1B∥D1O,所以D1O在平面ACD1上,根据判定定理可知,O1B∥平面ACD1.。
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第一章 立体几何初步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'21ch S =正棱锥侧面积 ')(2121h c c S +=正棱台侧面积 rh S π2=圆柱侧 ()l r r S +=π2圆柱表rl S π=圆锥侧面积 ()l r r S +=π圆锥表 lR r S π)(+=圆台侧面积 ()22R Rl rl r S +++=π圆台表柱体、锥体、台体的体积公式 V Sh =柱13V Sh =锥'1()3V S S h =台 2V Sh r h π==圆柱h r V 231π=圆锥 '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第二章 直线与平面的位置关系2.11 2 三个公理:(1符号表示为A ∈LB ∈L => l α⊂ A ∈αB ∈α(2符号表示为:A 、B 、C 三点不共线 => 有且只有一个平面α, 使A ∈α、B ∈α、C ∈α。
公理(3公理 L A · α C · B · A · α2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系1 空间的两条直线有如下三种关系: 相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点; 平行直线:同一平面内,没有公共点;异面直线: 不同在任何一个平面内,没有公共点。
2 公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行。
符号表示为:设a 、b 、c 是三条直线a ∥bc ∥b强调:公理4实质上是说平行具有传递性,在平面、空间这个性质都适用。
公理4作用:判断空间两条直线平行的依据。
3 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.4 注意点:① a'与b'所成的角的大小只由a 、b 的相互位置来确定,与O 的选择无关,为了简便,点O 一般取在两直线中的一条上; ② 两条异面直线所成的角θ∈(0, ); ③ 当两条异面直线所成的角是直角时,我们就说这两条异面直线互相垂直,记作a ⊥b ;④ 两条直线互相垂直,有共面垂直与异面垂直两种情形;⑤ 计算中,通常把两条异面直线所成的角转化为两条相交直线所成的角。
高中数学必修二立体几何立体几何总知识点

立体几何初步1、 柱、锥、台、球的结构特征(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'''''E D C B A ABCDE 或用对角线的端点字母,如五棱柱'AD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'''''E D C B A P -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'''''E D C B A P -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。
部编版高中数学必修二第八章立体几何初步知识点总结全面整理

(名师选题)部编版高中数学必修二第八章立体几何初步知识点总结全面整理单选题1、如图,在直三棱柱ABC−A1B1C1中,棱与直线BC1异面有()A.1条B.2条C.3条D.4条答案:C分析:根据异面直线的定义即可判断.在直三棱柱ABC−A1B1C1的棱所在的直线中,与直线BC1异面的直线有A1B1,AC,AA1,共3条.故选: C.2、在正方体ABCD−A1B1C1D1中,M是正方形ABCD的中心,则直线A1D与直线B1M所成角大小为()A.30°B.45°C.60°D.90°答案:A分析:如图,连接B1C,MC,MB,利用余弦定理可求∠CB1M的值,从而可得直线A1D与直线B1M所成角大小. 设正方体的棱长为2a,连接B1C,MC,MB,因为B1C//A1D,故∠CB1M或其补角为直线A1D与直线B1M所成角.而B1C=2√2a,MC=√2a,B1M=√B1B2+BM2=√4a2+2a2=√6a,故B1C2=B1M2+CM2,所以MB1⊥CM,所以cos∠CB1M=√6a2√2a =√32,因为∠CB1M为锐角,故∠CB1M=30°,故选:A.3、直三棱柱ABC −A 1B 1C 1中,若∠BAC =90°,AB =AA 1=1,AC =2,E 是棱A 1C 1上的中点,则点A 到平面BCE 的距离是( )A .1B .√23C .√63D .√33答案:C分析:作出草图,根据题意易证A 1C 1⊥平面AA 1BB 1,可得A 1C 1⊥BA 1,再根据勾股定理分别求出A 1B ,BE ,CE ,BC 的值,再根据V A−BCE =V E−ABC ,即可求出点A 到平面BCE 的距离.如图,在直三棱柱ABC −A 1B 1C 1中,连接BA 1,CE,AE,BE ,由题知,AA 1⊥平面A 1B 1C 1,AA 1⊥A 1C 1,AA 1⊥A 1B 1,又∠CAB =∠C 1A 1B 1=90°,∴B 1A 1⊥A 1C 1又AA 1∩B 1A 1=A 1,所以A 1C 1⊥平面AA 1BB 1,所以A1C1⊥BA1,由于AB=AA1=CC1=1,A1C1=AC=2,E点是棱AC上的中点,根据勾股定理,A1B=√AB2+AA12=√12+12=√2,BE=√A1B2+A1E2=√(√2)2+12=√3 CE=√(C1C)2+(C1E)2=√12+12=√2,BC=√AB2+AC2=√12+22=√5,所以BE2+CE2=BC2,即BE⊥CE.设E到平面ABC的距离为d,则d=1,设点A到平面BCE的距离为ℎ,在四面体A−BCE中,V A−BCE=V E−ABC,V E−ABC=13×S△ABC×d=13×(12×1×2)×1=13V A−BCE=13×S△BCE×ℎ=13×(12×√3×√2)×ℎ=√66ℎ则√66ℎ=13,解得ℎ=√63.故选:C.4、如图,在一个正方体中,E,G分别是棱AB,CC′的中点,F为棱CD靠近C的四等分点.平面EFG截正方体后,其中一个多面体的三视图中,相应的正视图是()A.B.C.D.答案:D分析:根据条件可得平面EFG经过点B′,然后可得答案.连接EB′,GB′因为E,G分别是棱AB,CC′的中点,F为棱CD靠近C的四等分点所以EB′//FG,所以平面EFG经过点B′所以多面体A′D′DA−EFGC′B′的正视图为故选:D5、鲁班锁(也称孔明锁、难人木、六子联方)起源于古代中国建筑的榫卯结构.这种三维的拼插器具内部的凹凸部分(即榫卯结构)啮合,十分巧妙.鲁班锁类玩具比较多,形状和内部的构造各不相同,一般都是易拆难装.如图1,这是一种常见的鲁班锁玩具,图2是该鲁班锁玩具的直观图,每条棱的长均为2,则该鲁班锁的表面积为()A.8(6+6√2+√3)B.6(8+8√2+√3)C.8(6+6√3+√2)D.6(8+8√3+√2)答案:A解析:该鲁班锁玩具可以看成是一个正方体截去了8个正三棱锥所余下来的几何体,然后按照表面积公式计算即可.由题图可知,该鲁班锁玩具可以看成是一个棱长为2+2√2的正方体截去了8个正三棱锥所余下来的几何体,且被截去的正三棱锥的底面边长为2,侧棱长为√2,则该几何体的表面积为S=6×[(2+2√2)2−4×12×√2×√2]+8×12×2×√3=8(6+6√2+√3).故选:A.小提示:本题考查数学文化与简单几何体的表面积,考查空间想象能力和运算求解能力.6、小明同学用两个全等的六边形木板和六根长度相同的木棍搭成一个直六棱柱ABCDEF−A1B1C1D1E1F1,由于木棍和木板之间没有固定好,第二天他发现这个直六棱柱变成了斜六棱柱ABCDEF−A1B1C1D1E1F1,如图所示.设直棱柱的体积和侧面积分别为V1和S1,斜棱柱的体积和侧面积分别为V2和S2,则().A.V1S1>V2S2B.V1S1<V2S2C.V1S1=V2S2D.V1S1与V2S2的大小关系无法确定答案:A分析:根据柱体体积、表面积的求法,分别表示出V1S1和V2S2,分析即可得答案.设底面面积为S,底面周长为C,则V1=S⋅AA1,S1=C⋅AA1,所以V1S1=SC,设斜棱柱的高为ℎ,则V2=S⋅ℎ,S2=AB×ℎAB+BC×ℎBC+CD×ℎCD+DE×ℎDE+EF×ℎEF+FA×ℎFA >(AB+BC+CD+DE+EF+FA)×ℎ=Cℎ,所以V2S2<SℎCℎ=SC=V1S1.故选:A7、南水北调工程缓解了北方一些地区水资源短缺问题,其中一部分水蓄入某水库.已知该水库水位为海拔148.5m时,相应水面的面积为140.0km2;水位为海拔157.5m时,相应水面的面积为180.0km2,将该水库在这两个水位间的形状看作一个棱台,则该水库水位从海拔148.5m上升到157.5m时,增加的水量约为(√7≈2.65)()A.1.0×109m3B.1.2×109m3C.1.4×109m3D.1.6×109m3答案:C分析:根据题意只要求出棱台的高,即可利用棱台的体积公式求出.依题意可知棱台的高为MN=157.5−148.5=9(m),所以增加的水量即为棱台的体积V.棱台上底面积S=140.0km2=140×106m2,下底面积S′=180.0km2=180×106m2,∴V=13ℎ(S+S′+√SS′)=13×9×(140×106+180×106+√140×180×1012)=3×(320+60√7)×106≈(96+18×2.65)×107=1.437×109≈1.4×109(m3).故选:C.8、若直线a //平面α,A ∉α,且直线a 与点A 位于α的两侧,B ,C ∈a ,AB ,AC 分别交平面α于点E ,F ,若BC =4,CF =5,AF =3,则EF 的长为( )A .3B .32C .34D .23 答案:B分析:根据线面平行可得线线平行,从而可求EF =32. ∵BC //α,BC ⊂平面ABC ,平面ABC ∩α=EF ,∴EF //BC ,∴AF AC =EF BC ,即35+3=EF 4,∴EF =32. 故选:B.多选题9、如图,正方体ABCD −A 1B 1C 1D 1的棱长为1,E ,F 是线段B 1D 1上的两个动点,且EF =12,则下列结论中正确的是( )A .AC ⊥BEB .EF//平面ABCDC .△AEF 的面积与△BEF 的面积相等D.三棱锥E−ABF的体积为定值答案:ABD分析:A选项中,证明线面垂直,可得线线垂直;B选项中,由直线与平面平行的判定定理即可证明;C选项中,由点A和点B到EF的距离不相等,可得△AEF的面积与△BEF的面积不相等;D选项中,连接BD,交AC 于O,则AO为三棱锥A−BEF的高,利用等体积法可证明三棱锥E−ABF的体积为定值.对于A,由正方体的结构特征可知,DD1⊥平面ABCD,而AC⊂平面ABCD,则D1D⊥AC,连接BD,又ABCD 为正方形,∴AC⊥BD,∵D1D∩BD=D,且D1D、BD⊂平面DD1B1B,∴AC⊥平面DD1B1B,∵BE⊂平面DD1B1B,∴AC⊥BE,故A正确;对于B,∵B1D1//BD,BD⊂平面ABCD,B1D1⊄平面ABCD,∴B1D1//平面ABCD,而EF在B1D1上,∴EF//平面ABCD,故B正确;对于C,点B到EF的距离为正方体的棱长,A到EF的距离大于棱长,则△AEF的面积与△BEF的面积不相等,故C错误;对于D,如图所示,连接BD,交AC于O,则AO为三棱锥A−BEF的高,S△BEF=12⋅EF⋅BB1=12×12×1=14,V A−BEF=13S△BEF⋅AO=13×14×√22=√224,则V E−ABF=V A−BEF=√224为定值,故D正确.故选:ABD.10、如图一张矩形白纸ABCD,AB=10,AD=10√2,E,F分别为AD,BC的中点,现分别将△ABE,△CDF 沿BE,DF折起,且A,C在平面BFDE的同侧,下列命题正确的是()A.当平面ABE//平面CDF时,AE//CDB.当平面ABE//平面CDF时,AC//平面BFDEC.当A,C重合于点P时,PG⊥PDD.当A,C重合于点P时,三棱锥P−DEF外接球的表面积为150π.答案:BD分析:由题意分两类画出图形,利用线面平行的判定和性质判断A;利用反证法判断B;求出线段长度,根据不满足勾股定理判断C;求出三棱锥中的直角三角形,利用补形法求得外接球的表面积判断D.A:当平面ABD//平面CDF,如图1所示,假设AE//CD,则四边形AEDC为平面图形,由GH//AC,得GH//ED,所以四边形GHDE为平行四边形,所以GH=ED,这与GH≠ED矛盾,所以假设不成立,故A不正确;B:在矩形ABCD中,AB=10,AD=√2,E、F分别为AD、BC的中点,则AC⊥BE,AC⊥DF,,所以BE⊥平面AGH,DF⊥平面CHG.且AG=GH=CH=10√33由BE//DF,可得平面AGH与平面CHG重合,即四边形AGHC为平面四边形,又平面ABE//平面CDF,所以AG//CH,又AG=CH,故四边形AGHC为平行四边形,所以AC//GH,所以AC//平面BFDE,故B正确;,PD=GD=10,C:当A、C重合于点P时,如图2所示,PG=10√33不满足PG2+PD2=GD2,所以PG与PD不垂直,故C错误;D:在三棱锥P−DEF中,PE=PF=5√2,EF=10,所以△EPF为直角三角形,PE=ED=5√2,PD=10,所以△PED为直角三角形,又△FPD为直角三角形,由补形法可知,三棱锥P−DEF外接球的直径为√PF2+PE2+ED2=√150,)2=150π,故D正确.则三棱锥P−DEF外接球的表面积为4π×(√1502故选:BD11、(多选题)下列说法中,正确的结论有()A.如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等B.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的锐角(或直角)相等C.如果一个角的两边和另一个角的两边分别垂直,那么这两个角相等或互补D.如果两条直线同时平行于第三条直线,那么这两条直线互相平行答案:BD分析:由等角定理可判断A的真假;根据直线夹角的定义可判断B的真假;举反例可判断C的真假;由平行公理可判断D的真假.对于选项A:如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等或互补,故选项A错误;对于选项B: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的锐角或直角相等,故选项B正确;对于选项C:如果一个角的两边和另一个角的两边分别垂直,这两个角的关系不确定,既可能相等也可能互补,也可能既不相等,也不互补.反例如图,在立方体中,∠A1D1C1与∠A1BC1满足A1D1⊥A1B,C1D1⊥C1B,但是∠A1D1C1=π2,∠A1BC1=π3,二者不相等也不互补.故选项C错误;对于选项D:如果两条直线同时平行于第三条直线,那么这两条直线平行,故选项D正确.故选:BD.填空题12、如图所示,P为平行四边形ABCD所在平面外一点,E为AD的中点,F为PC上一点,若PA//平面EBF,则PFFC=_______答案:12##0.5分析:连接AC交BE于点M,连接FM,由线面平行的性质得线线平行,由平行线性得结论.连接AC交BE于点M,连接FM,∵PA//平面EBF,PA⊂平面PAC,平面PAC∩平面EBF=EM,∴PA//EM,又AE//BC,∴PFFC =AMMC=AEBC=12.所以答案是:12.。
必修二立体几何知识点

必修二立体几何知识点一、引言本文档旨在概述高中必修二课程中立体几何的核心知识点,为教师和学生提供一个清晰的学习指南。
二、立体图形的基础1. 点、线、面的关系- 点的位置关系:共面、异面- 线的位置关系:平行、相交、异面- 面的位置关系:平行、相交2. 立体图形的分类- 多面体:棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、球体- 旋转体:球面、圆锥面、圆柱面三、多面体1. 棱柱- 棱柱的结构特征- 棱柱的体积和表面积计算2. 棱锥- 棱锥的结构特征- 棱锥的体积和表面积计算3. 棱台- 棱台的结构特征- 棱台的体积计算四、旋转体1. 圆柱和圆锥- 结构特征- 体积和表面积计算- 旋转体的方程表示2. 球体- 结构特征- 体积和表面积计算五、立体图形的截面1. 截面的概念- 截面的定义- 截面的形状分类2. 截面的性质- 截面与原图形的关系- 截面的计算方法六、空间向量1. 空间向量的定义- 空间向量的基本概念- 空间向量的加法、减法和数乘2. 空间向量的应用- 点到直线的距离- 直线到平面的距离- 立体图形的体积计算七、立体角1. 立体角的定义- 立体角的概念- 立体角的度量2. 立体角的性质- 立体角与平面角的关系- 立体角的计算方法八、结语本文档提供的知识点是理解和掌握立体几何的基础。
教师应根据学生的实际情况,适当调整教学进度和深度。
文档格式说明:- 本文档应使用Word格式编写,确保所有文本清晰可读。
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数学必修二知识点归纳

数学必修二知识点归纳一、空间几何体(一)棱柱棱柱是由两个平行的平面(底面)和多个侧面组成的几何体。
侧面是矩形,且侧棱相互平行且相等。
棱柱根据底面多边形的边数可以分为三棱柱、四棱柱等。
(二)棱锥棱锥是由一个底面和多个侧面组成的几何体,侧面是三角形,且交于一点(顶点)。
常见的棱锥有三棱锥、四棱锥等。
(三)棱台棱台是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。
(四)圆柱以矩形的一边所在直线为轴旋转,其余三边旋转所成的面所围成的几何体叫做圆柱。
(五)圆锥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叫做圆锥。
(六)圆台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叫做圆台。
(七)球以半圆的直径所在直线为轴,半圆面旋转一周形成的旋转体叫做球体,简称球。
二、空间几何体的表面积和体积(一)棱柱、棱锥、棱台的表面积就是各个面的面积之和。
(二)圆柱的表面积S =2πr² +2πrl(其中 r 为底面半径,l 为母线长)(三)圆锥的表面积S =πr² +πrl(四)圆台的表面积S =π(r'² + r²+ r'l + rl) (r'、r 分别为上、下底面半径,l 为母线长)(五)球的表面积S =4πR² (R 为球的半径)(六)柱体的体积V = Sh (S 为底面积,h 为高)(七)锥体的体积V = 1/3 Sh(八)台体的体积V = 1/3 h(S +√(SS')+ S')(S、S'分别为上、下底面积,h 为高)(九)球的体积V =4/3 πR³三、空间点、直线、平面之间的位置关系(一)平面的基本性质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。
新教材人教版高中数学必修第二册 第八章 立体几何初步(章末知识梳理与能力提升 )

l3 d2
(1)
第二十页,共二十六页。
又因为f∝Sl,故
bl ∝dl32
(2)
由生物学角度可以假定,经过长期进化,对每种动物而言
b l
应为一个常数,即
l3∝d2
(3)
又由d2∝S,f∝Sl,故
f∝l4
(4)
第二十一页,共二十六页。
即体重与躯干长度的 4 次方成正比. 反思总结:在此模型的构成过程中,有两点值得注意. 首 先,此模型的建立,只用到简单的比例法,非常简便易懂, 但更重要的是大胆地把动物的躯干与弹性梁作类比,从而可 以借用弹性力学的结果;其次使用该模型时,要注意其条件. 在建立此模型时,我们把四足动物的躯干视为圆柱体,也就 是说,对于那些躯干的形状与圆柱体相去甚远的四足动物, 该模型就不适用了,比如乌龟.
第十七页,共二十六页。
[应用问题与数学建模] ——动物的身长与体重
问题描述:四足动物的躯干与其体重之间有什么关系?此 问题有一定的实际意义. 比如在生猪收购站,工作人员希望能 从生猪的身长估计出它的体重.
问题分析:如果对此问题陷入复杂的生理结构的研究,将 会得出复杂的模型,而失去使用价值. 在这里我们用类比的方 法借助于弹性力学的结果,建立一个粗略的几何模型.
[答案] C
第二十五页,共二十六页。
[ 学习方法指导] 为了直观的解决此题,可同桌相互 配合解决,过程是这样的:同桌两同学每人拿一本书,打 开就得到了两个平面且摆成如图所示的模型.
由于&⊥β而&绕 L 可来回转动.但两个面始终保持垂直.所以这两个二
面角不会相等也不会互补,并且学生也易于理解了. 布鲁纳说:“最好的学习动机是学生对所学材料有内在的兴趣.”如果我
新教材 人教A版高中数学必修第二册 第八章 立体几何初步 知识点汇总及解题规律方法提炼

第八章立体几何初步8.1基本立体图形第1课时棱柱、棱锥、棱台的结构特征1.空间几何体的定义及分类(1)定义:如果只考虑物体的形状和大小,而不考虑其他因素,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)分类:常见的空间几何体有多面体与旋转体两类.2.空间几何体记作棱柱ABCDEFA′B′C′D′E′F′记作棱锥SABCD按底面多边形的边数分为三棱锥、记作棱台ABCDA′B′C′D′得的棱台分别为三棱台、四棱台、(1)棱柱、棱锥、棱台的关系在运动变化的观点下,棱柱、棱锥、棱台之间的关系可以用下图表示出来(以三棱柱、三棱锥、三棱台为例).(2)各种棱柱之间的关系①棱柱的分类棱柱⎩⎨⎧直棱柱⎩⎨⎧正棱柱(底面为正多边形)一般的直棱柱斜棱柱②常见的几种四棱柱之间的转化关系典型应用1棱柱的结构特征下列关于棱柱的说法:①所有的面都是平行四边形;②每一个面都不会是三角形;③两底面平行,并且各侧棱也平行;④被平面截成的两部分可以都是棱柱.其中正确说法的序号是__________.【解析】①错误,棱柱的底面不一定是平行四边形;②错误,棱柱的底面可以是三角形;③正确,由棱柱的定义易知;④正确,棱柱可以被平行于底面的平面截成两个棱柱,所以正确说法的序号是③④.【答案】③④棱柱结构特征的辨析技巧(1)扣定义:判定一个几何体是否是棱柱的关键是棱柱的定义.①看“面”,即观察这个多面体是否有两个互相平行的面,其余各面都是四边形;②看“线”,即观察每相邻两个四边形的公共边是否平行.(2)举反例:通过举反例,如与常见几何体或实物模型、图片等不吻合,给予排除.典型应用2棱锥、棱台的结构特征下列关于棱锥、棱台的说法:①用一个平面去截棱锥,底面和截面之间的部分组成的几何体叫棱台;②棱台的侧面一定不会是平行四边形;③棱锥的侧面只能是三角形;④由四个面围成的封闭图形只能是三棱锥;⑤棱锥被平面截成的两部分不可能都是棱锥.其中正确说法的序号是________.【解析】①错误,若平面不与棱锥底面平行,用这个平面去截棱锥,棱锥底面和截面之间的部分不是棱台.②正确,棱台的侧面一定是梯形,而不是平行四边形.③正确,由棱锥的定义知棱锥的侧面只能是三角形.④正确,由四个面围成的封闭图形只能是三棱锥.⑤错误,如图所示四棱锥被平面截成的两部分都是棱锥.所以正确说法的序号为②③④.【答案】②③④判断棱锥、棱台形状的两种方法(1)举反例法结合棱锥、棱台的定义举反例直接判断关于棱锥、棱台结构特征的某些说法不正确.(2)直接法棱锥棱台定底面只有一个面是多边形,此面即为底面两个互相平行的面,即为底面看侧棱相交于一点延长后相交于一点空间几何体的平面展开图(1)水平放置的正方体的六个面分别用“前面、后面、上面、下面、左面、右面”表示,如图是一个正方体的平面展开图(图中数字写在正方体的外表面上),若图中的“2”在正方体的上面,则这个正方体的下面是()A.1 B.9C.快D.乐(2)如图是三个几何体的侧面展开图,请问各是什么几何体?【解】(1)选B.由题意,将正方体的展开图还原成正方体,“1”与“乐”相对,“2”与“9”相对,“0”与“快”相对,所以下面是“9”.(2)题图①中,有5个平行四边形,而且还有两个全等的五边形,符合棱柱的特点;题图②中,有5个三角形,且具有共同的顶点,还有一个五边形,符合棱锥的特点;题图③中,有3个梯形,且其腰的延长线交于一点,还有两个相似的三角形,符合棱台的特点,把侧面展开图还原为原几何体,如图所示:所以①为五棱柱,②为五棱锥,③为三棱台.多面体展开图问题的解题策略(1)绘制展开图:绘制多面体的平面展开图要结合多面体的几何特征,发挥空间想象能力或者是亲手制作多面体模型.在解题过程中,常常给多面体的顶点标上字母,先把多面体的底面画出来,然后依次画出各侧面,便可得到其平面展开图.(2)由展开图复原几何体:若是给出多面体的平面展开图,来判断是由哪一个多面体展开的,则可把上述过程逆推,同一个几何体的平面展开图可能是不一样的,也就是说,一个多面体可有多个平面展开图.圆柱、圆锥、圆台、球、简单组合体的结构特征1.圆柱、圆锥、圆台和球的结构特征(1)圆柱的结构特征(1)圆柱有无数条母线,它们平行且相等.(2)平行于底面的截面是与底面大小相同的圆,如图1所示.(3)过轴的截面(轴截面)都是全等的矩形,如图2所示.(4)过任意两条母线的截面是矩形,如图3所示.(2)圆锥的结构特征(1)圆锥有无数条母线,它们有公共点即圆锥的顶点,且长度相等.(2)平行于底面的截面都是圆,如图1所示.(3)过轴的截面是全等的等腰三角形,如图2所示.(4)过任意两条母线的截面是等腰三角形,如图3所示.(3)圆台的结构特征(1)圆台有无数条母线,且长度相等,延长后相交于一点.(2)平行于底面的截面是圆,如图1所示.(3)过轴的截面是全等的等腰梯形,如图2所示.(4)过任意两条母线的截面是等腰梯形,如图3所示.(4)球的结构特征(1)球心和截面圆心的连线垂直于截面.(2)球心到截面的距离d与球的半径R及截面圆的半径r有如下关系:r=R2-d2.2.简单组合体(1)概念由简单几何体组合而成的几何体叫做简单组合体.(2)两种构成形式①由简单几何体拼接而成;②由简单几何体截去或挖去一部分而成.典型应用1圆柱、圆锥、圆台、球的概念(1)给出下列说法:①圆柱的底面是圆面;②经过圆柱任意两条母线的截面是一个矩形面;③圆台的任意两条母线的延长线可能相交,也可能不相交;④夹在圆柱的两个截面间的几何体还是一个旋转体.其中说法正确的是________.(2)给出以下说法:①球的半径是球面上任意一点与球心所连线段的长;②球的直径是球面上任意两点间所连线段的长;③用一个平面截一个球,得到的截面可以是一个正方形;④过圆柱轴的平面截圆柱所得截面形状是矩形.其中正确说法的序号是________.【解析】(1)①正确,圆柱的底面是圆面;②正确,如图所示,经过圆柱任意两条母线的截面是一个矩形面;③不正确,圆台的母线延长相交于一点;④不正确,圆柱夹在两个平行于底面的截面间的几何体才是旋转体.(2)根据球的定义知,①正确;②不正确,因为球的直径必过球心;③不正确,因为球的任何截面都是圆面;④正确.【答案】(1)①②(2)①④(1)判断简单旋转体结构特征的方法①明确由哪个平面图形旋转而成;②明确旋转轴是哪条直线.(2)简单旋转体的轴截面及其应用①简单旋转体的轴截面中有底面半径、母线、高等体现简单旋转体结构特征的关键量;②在轴截面中解决简单旋转体问题体现了化空间图形为平面图形的转化思想.典型应用2简单组合体的结构特征如图所示的几何体是由下面哪一个平面图形旋转而形成的()【解析】该几何体自上而下由圆锥、圆台、圆台、圆柱组合而成,故应选A.【答案】A[变条件、变问法]若将本例选项B中的平面图形旋转一周,试说出它形成的几何体的结构特征.解:①是直角三角形,旋转后形成圆锥;②是直角梯形,旋转后形成圆台;③是矩形,旋转后形成圆柱,所以旋转后形成的几何体如图所示.通过观察可知,该几何体是由一个圆锥、一个圆台和一个圆柱自上而下拼接而成的.不规则平面图形旋转形成几何体的结构特征的分析策略(1)分割:首先要对原平面图形适当分割,一般分割成矩形、梯形、三角形或圆(半圆或四分之一圆)等基本图形.(2)定形:然后结合圆柱、圆锥、圆台、球的形成过程进行分析.典型应用3旋转体中的计算问题如图所示,用一个平行于圆锥SO底面的平面截这个圆锥,截得圆台上、下底面的面积之比为1∶16,截去的圆锥的母线长是3 cm,求圆台O′O的母线长.【解】设圆台的母线长为l cm,由截得的圆台上、下底面面积之比为1∶16,可设截得的圆台的上、下底面的半径分别为r cm,4r cm.过轴SO作截面,如图所示,则△SO′A′∽△SOA,SA′=3 cm.所以SA′SA=O′A′OA,所以33+l=r4r=14.解得l=9,即圆台O′O的母线长为9 cm.解决旋转体中计算问题的方法用平行于底面的平面去截柱、锥、台等几何体,注意抓住截面的性质(与底面全等或相似),同时结合旋转体中的轴截面(经过旋转轴的截面)的几何性质,利用相似三角形中的相似比,列出相关几何变量的方程(组)而解得.[注意]在研究与截面有关的问题时,要注意截面与物体的相对位置的变化.由于相对位置的改变,截面的形状也会随之发生变化.8.2立体图形的直观图1.用斜二测画法画水平放置的平面图形的直观图的步骤(1)建系: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)平行不变: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)长度规则: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.空间几何体直观图的画法(1)与平面图形的直观图画法相比多了一个z轴,直观图中与之对应的是z′轴.(2)直观图中平面x′O′y′表示水平平面,平面y′O′z′和x′O′z′表示竖直平面.(3)已知图形中平行于z轴(或在z轴上)的线段,在其直观图中平行性和长度都不变.(4)成图后,去掉辅助线,将被遮挡的部分改为虚线.■名师点拨(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不变,垂线长减半,直角画45°(或135°).典型应用1画水平放置的平面图形的直观图画水平放置的直角梯形的直观图,如图所示.【解】(1)在已知的直角梯形OBCD中,以底边OB所在直线为x轴,垂直于OB的腰OD所在直线为y轴建立平面直角坐标系.如图①所示.(2)画相应的x′轴和y′轴,使∠x′O′y′=45°,在x′轴上截取O′B′=OB,在y′轴上截取O′D′=12OD,过点D′作x′轴的平行线l,在l上沿x′轴正方向取点C′使得D′C′=DC.连接B′C′,如图②.(3)所得四边形O′B′C′D′就是直角梯形OBCD的直观图.如图③.画水平放置的平面图形的直观图的关键及注意事项(1)在画水平放置的平面图形的直观图时,选取适当的直角坐标系是关键,一般要使平面多边形尽可能多的顶点在坐标轴上或边与坐标轴平行,以便于画图.(2)画图时要注意原图和直观图中线段的长度的关系是否发生变化.典型应用2画简单几何体的直观图已知一个正四棱台的上底面边长为2,下底面边长为6,高为4,用斜二测画法画出此正四棱台的直观图.【解】(1)画轴.如图①,画x轴、y轴、z轴,三轴相交于点O,使∠xOy =45°,∠xOz=90°.(2)画下底面.以O为中点,在x轴上取线段EF,使得EF=6,在y轴上取线段GH,使得GH=3,再过G,H分别作AB綊EF,CD綊EF,且使得AB的中点为G,CD的中点为H,连接AD,BC,这样就得到了正四棱台的下底面ABCD 的直观图.(3)画上底面.在z轴上截取线段OO1=4,过O1作O1x′∥Ox,O1y′∥Oy,使∠x′O1y′=45°,建立坐标系x′O1y′,在x′O1y′中仿照(2)的步骤画出上底面A1B1C1D1的直观图.(4)连接AA1、BB1、CC1、DD1,擦去辅助线,得到的图形就是所求的正四棱台的直观图(如图②).画空间图形的直观图的原则(1)用斜二测画法画空间图形的直观图时,图形中平行于x 轴、y 轴、z 轴的线段在直观图中应分别画成平行于x ′轴、y ′轴、z ′轴的线段.(2)平行于x 轴、z 轴的线段在直观图中长度保持不变,平行于y 轴的线段长度变为原来的12.典型应用3直观图的还原与计算如图所示,梯形A 1B 1C 1D 1是一平面图形ABCD 的直观图.若A 1D 1∥O ′y ′,A 1B 1∥C 1D 1,A 1B 1=23C 1D 1=2,A 1D 1=O ′D 1=1.试画出原四边形,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=1,OC =O ′C 1=2.在过点D 与y 轴平行的直线上截取DA =2D 1A 1=2.在过点A 与x 轴平行的直线上截取AB =A 1B 1=2.连接BC ,便得到了原图形(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.(1)直观图的还原技巧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的2倍,由此确定图形的各个顶点,顺次连接即可.(2)直观图与原图面积之间的关系若一个平面多边形的面积为S ,其直观图的面积为S ′,则有S ′=24S 或S =22S ′.利用这一公式可由原图形面积求其直观图面积或由直观图面积求原图形面积.柱、锥、台的表面积和体积1.棱柱、棱锥、棱台的表面积多面体的表面积就是围成多面体各个面的面积的和.棱柱、棱锥、棱台的表面积就是围成它们的各个面的面积的和.2.棱柱、棱锥、棱台的体积(1)V棱柱=Sh;(2)V棱锥=13Sh;V棱台3S′,S分别是棱台的上、下底面面积,h为棱台的高.3.圆柱、圆锥、圆台的表面积和体积1.柱体、锥体、台体的体积(1)柱体:柱体的底面面积为S ,高为h ,则V =Sh . (2)锥体:锥体的底面面积为S ,高为h ,则V =13Sh .(3)台体:台体的上、下底面面积分别为S ′、S ,高为h ,则V =13()S ′+SS ′+S h .2.圆柱、圆锥、圆台的侧面积公式之间的关系 S 圆柱侧=2πrl ――→r ′=r S 圆台侧=π(r ′+r )l ――→r ′=0S 圆锥侧=πrl . 3.柱体、锥体、台体的体积公式之间的关系V 柱体=Sh ――→S ′=S V 台体=13(S ′+S ′S +S )h ――→S ′=0V 锥体=13Sh . 典型应用1柱、锥、台的表面积(1)若圆锥的正视图是正三角形,则它的侧面积是底面积的( ) A.2倍 B .3 倍 C .2 倍D .5 倍(2)已知正方体的 8 个顶点中,有 4 个为侧面是等边三角形的三棱锥的顶点,则这个三棱锥与正方体的表面积之比为( )A .1∶ 2B .1∶3C .2∶ 2D .3∶6(3)已知某圆台的一个底面周长是另一个底面周长的 3 倍,母线长为 3 ,圆台的侧面积为 84π,则该圆台较小底面的半径为( )A .7B .6C .5D .3【解析】 (1)设圆锥的底面半径为 r ,母线长为 l ,则由题意可知,l =2r ,于是 S 侧=πr ·2r =2πr 2,S 底=πr 2,可知选 C.(2)棱锥 B ′ACD ′为适合条件的棱锥,四个面为全等的等边三角形,设正方体的棱长为 1,则 B ′C =2,S △B ′AC =32.三棱锥的表面积 S 锥=4×32=23,又正方体的表面积S正=6.因此S锥∶S正=23∶6=1∶ 3.(3)设圆台较小底面的半径为r,则另一底面的半径为3r.由S侧=3π(r+3r)=84π,解得r=7.【答案】(1)C (2)B (3)A空间几何体表面积的求法技巧(1)多面体的表面积是各个面的面积之和.(2)组合体的表面积应注意重合部分的处理.(3)圆柱、圆锥、圆台的侧面是曲面,计算侧面积时需要将这个曲面展开为平面图形计算,而表面积是侧面积与底面圆的面积之和.典型应用2柱、锥、台的体积如图所示,正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为a,过顶点B,D,A1截下一个三棱锥.(1)求剩余部分的体积;(2)求三棱锥AA1BD的体积及高.【解】(1)V三棱锥A1ABD=13S△ABD·A1A=13×12·AB·AD·A1A=16a3.故剩余部分的体积V=V正方体-V三棱锥A1ABD=a3-16a3=56a3.(2)V三棱锥AA1BD=V三棱锥A1ABD=1 6a 3.设三棱锥AA1BD的高为h,则V三棱锥AA1BD=13·S△A1BD·h=13×12×32(2a)2h=36a2h,故36a2h=16a3,解得h=3 3a.求几何体体积的常用方法(1)公式法:直接代入公式求解.(2)等积法:例如四面体的任何一个面都可以作为底面,只需选用底面积和高都易求的形式即可.(3)补体法:将几何体补成易求解的几何体,如棱锥补成棱柱,棱台补成棱锥等.(4)分割法:将几何体分割成易求解的几部分,分别求体积.[提醒]求几何体的体积时,要注意利用好几何体的轴截面(尤其为圆柱、圆锥时),准确求出几何体的高和底面积.典型应用3组合体的表面积和体积如图在底面半径为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】设圆锥的底面半径为R,圆柱的底面半径为r,表面积为S.则R=OC=2,AC=4,AO=42-22=2 3.如图所示,易知△AEB∽△AOC,所以AEAO=EBOC,即323=r2,所以r=1,S 底=2πr 2=2π,S 侧=2πr ·h =23π. 所以 S =S 底+S 侧=2π+23π =(2+23)π.1.[变问法]本例中的条件不变,求圆柱的体积与圆锥的体积之比. 解:由例题解析可知:圆柱的底面半径为 r =1,高 h =3,所以圆柱的体积 V 1=πr 2h =π×12×3=3π.圆锥的体积 V 2=13π×22×23=833π. 所以圆柱与圆锥的体积比为 3∶8.2.[变问法]本例中的条件不变,求图中圆台的表面积与体积.解:由例题解析可知:圆台的上底面半径 r =1,下底面半径 R =2,高 h =3,母线 l =2,所以圆台的表面积 S =π(r 2+R 2+r ·l +Rl )=π(12+22+1×2+2×2)=11π.圆台的体积 V =13π(r 2+rR +R 2)h =13π(12+2+22)×3=733π.3.[变条件、变问法]本例中的“高为3”改为“高为 h ”,试求圆柱侧面积的最大值.解:设圆锥的底面半径为 R ,圆柱的底面半径为 r , 则 R =OC =2,AC =4, AO =42-22=2 3.如图所示易知△AEB ∽△AOC , 所以AE AO =EB OC , 即23-h 23=r2, 所以 h =23-3r ,S 圆柱侧=2πrh =2πr (23-3r ) =-23πr 2+43πr ,所以当 r =1,h =3时,圆柱的侧面积最大,其最大值为 23π.求组合体的表面积与体积的步骤(1)分析结构特征:弄清组合体的组成形式,找准有关简单几何体的关键量.(2)设计计算方法:根据组成形式,设计计算方法,特别要注意“拼接面”面积的处理,利用“切割”“补形”的方法求体积.(3)计算求值:根据设计的计算方法求值.球的体积和表面积1.球的表面积设球的半径为R,则球的表面积S=4πR2.2.球的体积设球的半径为R,则球的体积V=43πR3.■名师点拨对球的体积和表面积的几点认识(1)从公式看,球的表面积和体积的大小,只与球的半径相关,给定R都有唯一确定的S和V与之对应,故表面积和体积是关于R的函数.(2)由于球的表面不能展开成平面,所以,球的表面积公式的推导与前面所学的多面体与旋转体的表面积公式的推导方法是不一样的.(3)球的表面积恰好是球的大圆(过球心的平面截球面所得的圆)面积的4倍.典型应用1球的表面积与体积(1)已知球的体积是32π3,则此球的表面积是()A.12πB.16πC.16π3 D.64π3(2)如图,某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条互相垂直的半径,若该几何体的体积是28π3,则它的表面积是()A.17πB.18πC.20πD.28π【解析】(1)设球的半径为R,则由已知得V=43πR3=32π3,解得R=2.所以球的表面积S=4πR2=16π.(2)由三视图可得此几何体为一个球切割掉18后剩下的几何体,设球的半径为r,故78×43πr3=283π,所以r=2,表面积S=78×4πr2+34πr2=17π,选A.【答案】(1)B(2)A球的体积与表面积的求法及注意事项(1)要求球的体积或表面积,必须知道半径R或者通过条件能求出半径R,然后代入体积或表面积公式求解.(2)半径和球心是球的最关键要素,把握住了这两点,计算球的表面积或体积的相关题目也就易如反掌了.典型应用2球的截面问题如图,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,如果不计容器厚度,则球的体积为()A.500π3cm3 B.866π3cm3C.1 372π3cm 3D.2 048π3cm 3【解析】 如图,作出球的一个截面,则MC =8-6=2(cm), BM =12AB =12×8=4(cm). 设球的半径为R cm ,则 R 2=OM 2+MB 2 =(R -2)2+42, 所以R =5,所以V 球=43π×53=5003π (cm 3). 【答案】 A球的截面问题的解题技巧(1)有关球的截面问题,常画出过球心的截面圆,将问题转化为平面中圆的问题.(2)解题时要注意借助球半径R ,截面圆半径r ,球心到截面的距离d 构成的直角三角形,即R 2=d 2+r 2.典型应用3与球有关的切、接问题 角度一 球的外切正方体问题将棱长为 2 的正方体木块削成一个体积最大的球,则该球的体积为( )A.4π3B.2π3C.3π2D.π6【解析】 由题意知,此球是正方体的内切球,根据其几何特征知,此球的直径与正方体的棱长是相等的,故可得球的直径为 2,故半径为 1,其体积是43×π×13=4π3.【答案】 A角度二球的内接长方体问题一个长方体的各个顶点均在同一球的球面上,且一个顶点上的三条棱的长分别为1,2,3,则此球的表面积为________.【解析】长方体外接球直径长等于长方体体对角线长,即2R=12+22+32=14,所以球的表面积S=4πR2=14π.【答案】14π角度三球的内接正四面体问题若棱长为a的正四面体的各个顶点都在半径为R的球面上,求球的表面积.【解】把正四面体放在正方体中,设正方体棱长为x,则a=2x,由题意2R=3x=3×2a2=62a,所以S球=4πR2=32πa2.角度四球的内接圆锥问题球的一个内接圆锥满足:球心到该圆锥底面的距离是球半径的一半,则该圆锥的体积和此球体积的比值为________.【解析】①当圆锥顶点与底面在球心两侧时,如图所示,设球半径为r,则球心到该圆锥底面的距离是r2,于是圆锥的底面半径为r2-⎝⎛⎭⎪⎫r22=3r2,高为3r 2.该圆锥的体积为13×π×⎝⎛⎭⎪⎫3r22×3r2=38πr3,球体积为43πr3,所以该圆锥的体积和此球体积的比值为38πr343πr3=932.②同理,当圆锥顶点与底面在球心同侧时,该圆锥的体积和此球体积的比值为332.【答案】 932或332角度五 球的内接直棱柱问题设三棱柱的侧棱垂直于底面,所有棱的长都为 a ,顶点都在一个球面上,则该球的表面积为( )A .πa 2 B.73πa 2 C.113πa 2D .5πa 2【解析】 由题意知,该三棱柱为正三棱柱,且侧棱与底面边长相等,均为 a .如图,P 为三棱柱上底面的中心,O 为球心,易知 AP =23×32a =33a ,OP =12a ,所以球的半径 R = OA 满足R 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫33a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫12a 2=712a 2,故 S 球=4πR 2=73πa 2.【答案】 B(1)正方体的内切球球与正方体的六个面都相切,称球为正方体的内切球,此时球的半径为 r 1=a2,过在一个平面上的四个切点作截面如图(1).(2)长方体的外接球长方体的八个顶点都在球面上,称球为长方体的外接球,根据球的定义可知,长方体的体对角线是球的直径,若长方体过同一顶点的三条棱长为 a ,b ,c ,过球心作长方体的对角线,则球的半径为 r 2=12a 2+b 2+c 2,如图(2).(3)正四面体的外接球正四面体的棱长a与外接球半径R的关系为:2R=6 2a.8.4.1平面1.平面(1)平面的概念几何里所说的“平面”,是从课桌面、黑板面、海面这样的一些物体中抽象出来的.平面是向四周无限延展的.(2)平面的画法我们常用矩形的直观图,即平行四边形表示平面.当水平放置时,常把平行四边形的一边画成横向;当平面竖直放置时,常把平行四边形的一边画成竖向.(3)平面的表示方法我们常用希腊字母α,β,γ等表示平面,如平面α、平面β、平面γ等,并将它写在代表平面的平行四边形的一个角内;也可以用代表平面的平行四边形的四个顶点,或者相对的两个顶点的大写英文字母作为这个平面的名称.如图中的平面α,也可以表示为平面ABCD、平面AC或者平面BD.■名师点拨(1)平面和点、直线一样,是只描述而不加定义的原始概念,不能进行度量.(2)平面无厚薄、无大小,是无限延展的.2.点、线、面之间的关系及符号表示A是点,l,m是直线,α,β是平面.从集合的角度理解点、线、面之间的关系(1)直线可以看成无数个点组成的集合,故点与直线的关系是元素与集合的关系,用“∈”或“∉”表示.(2)平面也可以看成点集,故点与平面的关系也是元素与集合的关系,用“∈”或“∉”表示.(3)直线与平面都是点集,它们之间的关系可看成集合与集合的关系,故用“⊂”或“⊄”表示.3.平面的性质在画两个相交平面时,如果其中一个平面的一部分被另一个平面挡住,通常把被挡住的部分画成虚线或不画,这样可使画出的图形立体感更强一些.如下图①,图②所示:4.平面性质的三个推论推论1经过一条直线和这条直线外一点,有且只有一个平面.如图(1).推论2经过两条相交直线,有且只有一个平面.如图(2).推论3经过两条平行直线,有且只有一个平面.如图(3).典型应用1图形、文字、符号语言的相互转化(1)用符号语言表示下面的语句,并画出图形.平面ABD与平面BDC交于BD,平面ABC与平面ADC交于AC.(2)将下面用符号语言表示的关系用文字语言予以叙述,并用图形语言予以表示.α∩β=l,A∈l,AB⊂α,AC⊂β.【解】(1)符号语言表示:平面ABD∩平面BDC=BD,平面ABC∩平面ADC=AC.用图形表示如图①所示.(2)文字语言叙述为:点A在平面α与平面β的交线l上,直线AB,AC分别在平面α,β内,图形语言表示如图②所示.。
必修二数学知识点归纳

必修二数学知识点归纳高中数学必修二的内容主要包括立体几何初步、平面解析几何初步。
以下是对这些知识点的详细归纳:一、立体几何初步1、空间几何体多面体:由若干个平面多边形围成的几何体叫做多面体。
旋转体:一条平面曲线绕着它所在的平面内的一条定直线旋转所形成的曲面叫作旋转面,封闭的旋转面围成的几何体叫作旋转体。
2、棱柱、棱锥、棱台棱柱: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,由这些面所围成的多面体叫做棱柱。
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,由这些面所围成的多面体叫做棱锥。
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叫做棱台。
3、圆柱、圆锥、圆台、球圆柱: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叫做圆柱。
圆锥: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叫做圆锥。
圆台: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。
球:以半圆的直径所在直线为轴,半圆面旋转一周形成的旋转体叫做球体,简称球。
4、中心投影与平行投影中心投影:光由一点向外散射形成的投影,叫做中心投影。
平行投影:在一束平行光线照射下形成的投影,叫做平行投影。
5、直观图斜二测画法:建立直角坐标系,在已知水平放置的平面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'轴和 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平面。
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。
已知图形中平行于 x 轴的线段,在直观图中长度不变;平行于 y 轴的线段,长度变为原来的一半。
6、三视图正视图:光线从几何体的前面向后面正投影得到的投影图。
高中数学必修2知识点总结归纳(人教版最全)

高中数学必修2知识点总结归纳(人教版最全)高中数学必修二知识点汇总第一章:立体几何初步1、柱、锥、台、球的结构特征1) 棱柱:是由两个平行的多边形底面和若干个侧面组成的几何体。
根据底面多边形的边数不同,可以分为三棱柱、四棱柱、五棱柱等。
棱柱的侧面和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:是由一个多边形底面和若干个三角形侧面组成的几何体。
根据底面多边形的边数不同,可以分为三棱锥、四棱锥、五棱锥等。
棱锥的侧面和对角面都是三角形,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:是由一个平行于棱锥底面的平面截取棱锥,截面和底面之间的部分组成的几何体。
根据底面多边形的边数不同,可以分为三棱台、四棱台、五棱台等。
棱台的上下底面是相似的平行多边形,侧面是梯形,侧棱交于原棱锥的顶点。
4) 圆柱:是由一个圆形底面和一个平行于底面的圆柱面组成的几何体。
底面是全等的圆,母线与轴平行,轴与底面圆的半径垂直,侧面展开图是一个矩形。
5) 圆锥:是由一个圆形底面和一个以底面圆心为顶点的锥面组成的几何体。
底面是一个圆,母线交于圆锥的顶点,侧面展开图是一个扇形。
6) 圆台:是由一个圆形底面和一个平行于底面的圆台面组成的几何体。
上下底面是两个圆,侧面母线交于原圆锥的顶点,侧面展开图是一个弓形。
7) 球体:是由一个半圆面绕其直径旋转一周所形成的几何体。
球的截面是圆,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三视图是指正视图(光线从几何体的前面向后面正投影)、侧视图(从左向右)和俯视图(从上向下)组成的视图。
正视图反映了物体上下、左右的位置关系,即反映了物体的高度和长度。
俯视图和侧视图是用来反映物体在不同方向上的位置关系的,前者反映长度和宽度,后者反映高度和宽度。
斜二测画法是一种直观的图示方法,它的特点是原来与x轴平行的线段仍然与x轴平行且长度不变,原来与y轴平行的线段仍然与y轴平行,但长度为原来的一半。
高中数学必修二第八章立体几何初步必考知识点归纳(带答案)

高中数学必修二第八章立体几何初步必考知识点归纳单选题1、如图已知正方体ABCD−A1B1C1D1,M,N分别是A1D,D1B的中点,则()A.直线A1D与直线D1B垂直,直线MN//平面ABCDB.直线A1D与直线D1B平行,直线MN⊥平面BDD1B1C.直线A1D与直线D1B相交,直线MN//平面ABCDD.直线A1D与直线D1B异面,直线MN⊥平面BDD1B1答案:A分析:由正方体间的垂直、平行关系,可证MN//AB,A1D⊥平面ABD1,即可得出结论.连AD1,在正方体ABCD−A1B1C1D1中,M是A1D的中点,所以M为AD1中点,又N是D1B的中点,所以MN//AB,MN⊄平面ABCD,AB⊂平面ABCD,所以MN//平面ABCD.因为AB不垂直BD,所以MN不垂直BD则MN不垂直平面BDD1B1,所以选项B,D不正确;在正方体ABCD−A1B1C1D1中,AD1⊥A1D,AB⊥平面AA1D1D,所以AB⊥A1D,AD1∩AB=A,所以A1D⊥平面ABD1,D1B⊂平面ABD1,所以A1D⊥D1B,且直线A1D,D1B是异面直线,所以选项C错误,选项A正确.故选:A.小提示:关键点点睛:熟练掌握正方体中的垂直、平行关系是解题的关键,如两条棱平行或垂直,同一个面对角线互相垂直,正方体的对角线与面的对角线是相交但不垂直或异面垂直关系.2、在正方体ABCD−A1B1C1D1中,三棱锥A−B1CD1的表面积为4√3,则正方体外接球的体积为()A.4√3πB.√6πC.32√3πD.8√6π答案:B解析:根据三棱锥的表面积进一步求出正方体的棱长,最后求出正方体的外接球的半径,进一步求出结果.解:设正方体的棱长为a,则B1D1=AC=AB1=AD1=B1C=D1C=√2a,由于三棱锥A−B1CD1的表面积为4√3,所以S=4S△AB1C =4×12×√32(√2a)2=4√3所以a=√2所以正方体的外接球的半径为√(√2)2+(√2)2+(√2)22=√62, 所以正方体的外接球的体积为43π·(√62)3=√6π故选:B .小提示:与球有关的组合体问题,一种是内切,一种是外接.解题时要认真分析图形,明确切点和接点的位置,确定有关元素间的数量关系,并作出合适的截面图,如球内切于正方体,切点为正方体各个面的中心,正方体的棱长等于球的直径;球外接于正方体,正方体的顶点均在球面上,正方体的体对角线长等于球的直径.3、已知直三棱柱ABC −A 1B 1C 1的各顶点都在同一球面上,且该棱柱的体积为√3,AB =2,AC =1,∠BAC =60°,则该球的表面积为( ) A .4πB .4√2πC .8πD .32π 答案:C解析:利用三棱柱ABC −A 1B 1C 1的侧棱垂直于底面,棱柱的体积为√3,AB =2,AC =1,∠BAC =60°,求出AA 1,再求出ΔABC 外接圆的半径,即可求得球的半径,从而可求球的表面积. ∵三棱柱ABC −A 1B 1C 1的侧棱垂直于底面, 棱柱的体积为√3,AB =2,AC =1,∠BAC =60°, ∴12×2×1×sin60°×AA 1=√3,∴AA 1=2∵BC 2=AB 2+AC 2−2AB ⋅ACcos60°=4+1−2=3,∴BC =√3. 设ΔABC 外接圆的半径为R ,则BCsin60°=2R ,∴R =1.∴外接球的半径为√1+1=√2,∴球的表面积等于4π×(√2)2=8π. 故选:C.小提示:本小题主要考查根据柱体体积求棱长,考查几何体外接球有关计算,属于基础题.4、牟合方盖是由我国古代数学家刘徽首先发现并采用的一种用于计算球体体积的方法,该方法不直接给出球体的体积,而是先计算牟合方盖的体积.刘徽通过计算,“牟合方盖”的体积与球的体积关系为V 牟V 球=4π,并且推理出了“牟合方盖”的八分之一的体积计算公式,即V 牟8=r 3−V 方盖差,从而计算出V 球=43πr 3.如果记所有棱长都为r 的正四棱锥的体积为V ,则V 方差盖:V =( ) A .√22B .1C .√2D .2√2 答案:C分析:计算出V 方盖差,V ,即可得出结论.由题意,V 方盖差=r 3−18V 牟=r 3−18×4π×43×π×r 3=13r 3, 所有棱长都为r 的正四棱锥的体积为V 正=13×r ×r ×r 2−(√2r 2)2=√26r 3, ∴V 方盖差V 正=13r 3√2r 36=√2,故选:C .5、已知一个圆锥的体积为3π,其侧面积是底面积的2倍,则其底面半径为( ) A .2√3B .3C .√3D .√33答案:C分析:根据圆锥的侧面展开图和圆锥体积公式以及侧面积公式,即可求出结果. 设底面半径为r ,高为ℎ,母线为l ,如图所示:则圆锥的体积V =13πr 2ℎ=3π,所以r 2ℎ=9,即ℎ=9r 2, S 侧=12⋅2πrl =2πr 2,则l =2r ,又ℎ=√l 2−r 2=√3r ,所以√3r 3=9,故r =√3.故选:C.6、如图所示的是平行四边形ABCD所在的平面,有下列表示方法:①平面ABCD;②平面BD;③平面AD;④平面ABC;⑤AC;⑥平面α.其中不正确的是()A.④⑤B.③④⑤C.②③④⑤D.③⑤答案:D解析:根据平面的表示方法判断.③中AD不为对角线,故错误;⑤中漏掉“平面”两字,故错误.故选:D.7、如图,PA垂直于矩形ABCD所在的平面,则图中与平面PCD垂直的平面是()A.平面ABCD B.平面PBCC.平面PAD D.平面PCD答案:C分析:由线面垂直得到线线垂直,进而证明出线面垂直,面面垂直.因为PA⊥平面ABCD,CD⊂平面ABCD,所以PA⊥CD,由四边形ABCD为矩形得CD⊥AD,因为PA∩AD=A,所以CD⊥平面PAD.又CD⊂平面PCD,所以平面PCD⊥平面PAD.故选:C8、如图,矩形BDEF所在平面与正方形ABCD所在平面互相垂直,BD=2,DE=1,点P在线段EF上.给出下列命题:①存在点P,使得直线DP//平面ACF;②存在点P,使得直线DP⊥平面ACF;,1];③直线DP与平面ABCD所成角的正弦值的取值范围是[√55④三棱锥A−CDE的外接球被平面ACF所截得的截面面积是9π.8其中所有真命题的序号()A.①③B.①④C.①②④D.①③④答案:D分析:当点P是线段EF中点时判断①;假定存在点P,使得直线DP⊥平面ACF,推理导出矛盾判断②;利用线面角的定义转化列式计算判断③;求出△ACF外接圆面积判断④作答.取EF中点G,连DG,令AC∩BD=O,连FO,如图,在正方形ABCD中,O为BD中点,而BDEF是矩形,则DO//GF且DO=GF,即四边形DGFO是平行四边形,即有DG//FO,而FO⊂平面ACF,DG⊄平面ACF,于是得DG//平面ACF,当点P与G重合时,直线DP//平面ACF,①正确;假定存在点P,使得直线DP⊥平面ACF,而FO⊂平面ACF,则DP⊥FO,又DG//FO,从而有DP⊥DG,在Rt△DEF中,∠DEF=90∘,DG是直角边EF上的中线,显然在线段EF上不存在点与D连线垂直于DG,因此,假设是错的,即②不正确;因平面BDEF⊥平面ABCD,平面BDEF∩平面ABCD=BD,则线段EF上的动点P在平面ABCD上的射影在直线BD上,于是得∠PDB是直线DP与平面ABCD所成角的,在矩形BDEF中,当P与E不重合时,∠PDB=∠DPE,sin∠PDB=sin∠DPE=DEDP =√DE2+EP2=√1+EP2,而0<EP≤2,则√55≤sin∠PDB<1,当P与E重合时,∠PDB=π2,sin∠PDB=1,因此,√55≤sin∠PDB≤1,③正确;因平面BDEF⊥平面ABCD,平面BDEF∩平面ABCD=BD,BF⊥BD,BF⊂平面BDEF,则BF⊥平面ABCD,BC=√2,在△ACF中,AF=CF=√BC2+BF2=√3,显然有FO⊥AC,sin∠FAC=FOAF =√BO2+BF2AF=√2√3,由正弦定理得△ACF外接圆直径2R=CFsin∠FAC =√2,R=2√2,三棱锥A−CDE的外接球被平面ACF所截得的截面是△ACF的外接圆,其面积为πR2=9π8,④正确,所以所给命题中正确命题的序号是①③④.故选:D小提示:名师点评两个平面互相垂直,则一个平面内任意一点在另一个平面上的射影都在这两个平面的交线上.多选题9、在棱长为1的正方体ABCD−A1B1C1D1中,M是线段A1C1上一个动点,则下列结论正确的有()A.存在M点使得异面直线BM与AC所成角为90°B.存在M点使得异面直线BM与AC所成角为45°C.存在M点使得二面角M−BD−C的平面角为45°D.当4A1M=A1C1时,平面BDM截正方体所得的截面面积为98答案:AD分析:对于A,由正方体的性质可将异面直线BM与AC所成的角可转化为直线BM与A1C1所成角,而当M为A1C1的中点时,可得BM⊥A1C1,从而可判断;对于B,M与A1或C1重合时,直线BM与AC所成的角最小;对于C,当M与C1重合时,二面角M−BD−C的平面角最小,通过计算可判断;对于D,过M作EF//D1B1,交A1B1于F,交A1D1于E点,由题意可得四边形EFBD即为平面BDM截正方体所得的截面,且四边形EFBD是等腰梯形,然后利用已知数据计算即可解:异面直线BM与AC所成的角可转化为直线BM与A1C1所成角,当M为A1C1的中点时,BM⊥A1C1,此时BM与AC所成的角为90°,所以A正确;当M与A1或C1重合时,直线BM与AC所成的角最小,为60°,所以B错误;当M与C1重合时,二面角M−BD−C的平面角最小,tan∠C1OC=√2>1,所以∠C1OC>45°,所以C错误;对于D,过M作EF//D1B1,交A1B1于F,交A1D1于E点,因为4A1M=A1C1,所以E、F分别是A1D1、A1B1的中点,又B1D1//BD,所以EF//DB,四边形EFBD即为平面BDM截正方体所得的截面,因为EF=12D1B1=√22,且BF=DE=√BB12+B1F2=√52,所以四边形EFBD是等腰梯形,作FG⊥DB交BD于G点,所以BG=1 2(BD−EF)=√24,FG=√FB2−BG2=3√24,所以梯形的面积为12(BD+EF)×FG=98,所以D正确.故选:AD.10、给出以下关于斜二测直观图的结论,其中正确的是()A.水平放置的角的直观图一定是角B.相等的角在直观图中仍然相等C.相等的线段在直观图中仍然相等D.两条平行线段在直观图中仍是平行线段答案:AD分析:根据直观图和斜二测画法的规则,判断选项.水平放置的角的直观图一定是角,故A正确;角的大小在直观图中都会发生改变,有的线段在直观图中也会改变,比如正方形的直方图中,故BC错误;由斜二测画法规则可知,直观图保持线段的平行性,所以D正确.故选:AD11、(多选题)下列说法中,正确的结论有()A.如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等B.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的锐角(或直角)相等C.如果一个角的两边和另一个角的两边分别垂直,那么这两个角相等或互补D.如果两条直线同时平行于第三条直线,那么这两条直线互相平行答案:BD分析:由等角定理可判断A的真假;根据直线夹角的定义可判断B的真假;举反例可判断C的真假;由平行公理可判断D的真假.对于选项A:如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等或互补,故选项A错误;对于选项B: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的锐角或直角相等,故选项B正确;对于选项C:如果一个角的两边和另一个角的两边分别垂直,这两个角的关系不确定,既可能相等也可能互补,也可能既不相等,也不互补.反例如图,在立方体中,∠A1D1C1与∠A1BC1满足A1D1⊥A1B,C1D1⊥C1B,但是∠A1D1C1=π2,∠A1BC1=π3,二者不相等也不互补.故选项C错误;对于选项D:如果两条直线同时平行于第三条直线,那么这两条直线平行,故选项D正确. 故选:BD.填空题12、3个不同的平面最多将空间分成a部分,最少将空间分成b部分,则b−a=__.答案:−4分析:对平面的位置关系分类讨论,即可得到答案.当三个不同的平面互相平行时,最少将空间分成4部分,即b =4,当三个平面三维放置时,最多将空间分成8部分,即a =8,所以b −a =4−8=−4.所以答案是:−4小提示:方法点睛:对平面分空间为几个部分问题,要有画图的意识,结合空间想象能力全方位、多角度地去考虑问题,作出判断.13、设地球半径为R ,地球上北纬30°圈上有A ,B 两点,点A 在西经10°,点B 在东经110°,则点A 和B 两点东西方向的距离是___________.答案:√3πR 3分析:求出O ′A,O ′B 的长度,确定∠AO ′B 的大小,再由弧长公式求得A,B 两地的东西方向的距离.如图示,设O ′为北纬30°圈的圆心,地球球心为O ,则∠AOO ′=60∘ ,故AO ′=√32R ,即北纬30°圈的圆的半径为√32R , 由题意可知∠AO ′B =120∘=2π3,故点A 和B 两点东西方向的距离即为北纬30°圈上的AB⌢的长, 故AB ⌢的长为2π3×√32R =√3πR 3, 所以答案是:√3πR 314、若将两个半径为1的铁球熔化后铸成一个球,则该球的半径为______.答案:√23分析:根据球的体积等于两个半径为1的球的体积之和即可求其半径.设大球的半径为r ,则根据体积相同,可知43π+43π=43πr3,则r3=2,解得r=√23.所以答案是:√23.解答题15、已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若asinC=√3ccosA.(1)求角A.(2)若a=√7,c=2求△ABC的面积.答案:(1)A=π3;(2)3√32.分析:(1)由正弦定理边角关系,结合三角形内角性质得sinA=√3cosA,进而求角A.(2)由余弦定理得b2−2b−3=0求b,再利用三角形面积公式求△ABC的面积.(1)由正弦定理,sinAsinC=√3sinCcosA,又sinC≠0,∴sinA=√3cosA,即tanA=√3,由A∈(0,π),得A=π3.(2)由余弦定理知:a2=b2+c2−2bccosA,∴b2−2b−3=0,解得b=3,∴S△ABC=12bcsinA=3√32.。
高中数学必修2立体几何知识点

高中数学 必修2知识点 第一章 空间几何体柱、锥、台、球的结构特征(略) 棱柱: 棱锥: 棱台: 圆柱: 圆锥: 圆台: 球: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 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 ,z 轴的线长度不变; (3).画法要写好。
5 用斜二测画法画出长方体的步骤:(1)画轴(2)画底面(3)画侧棱(4)成图 空间几何体的表面积与体积 (一 )空间几何体的表面积1棱柱、棱锥的表面积: 各个面面积之和2 圆柱的表面积3 圆锥的表面积2Srl r ππ=+4 圆台的表面积22Srl r Rl R ππππ=+++ 5 球的表面积24S R π=6扇形的面积公式213602n R S lr π==扇形(其中l 表示弧长,r 表示半径) (二)空间几何体的体积1柱体的体积 V S h =⨯底 2锥体的体积 13V S h =⨯底3台体的体积1)3V S S h =++⨯下上( 4球体的体积343V R π= 第二章 直线与平面的位置关系空间点、直线、平面之间的位置关系 2.1.11 平面含义:平面是无限延展的,无大小,无厚薄。
2 平面的画法及表示(1)平面的画法:水平放置的平面通常画成一个平行四边形,锐角画成450,且横边画成邻边的2倍长 (2)平面通常用希腊字母α、β、γ等表示,如平面α、平面β等,也可以用表示平面的平行四边形的四个顶点或者相对的两个顶点的大写字母来表示,如平面AC 、平面ABCD 等。
222r rl S ππ+=3 三个公理:(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符号表示为A l B l l A B ααα∈⎫⎪∈⎪⇒⊂⎬∈⎪⎪∈⎭公理1作用:判断直线是否在平面内(2)公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。
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立体几何初步1、 柱、锥、台、球的结构特征(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'''''E D C B A ABCDE -或用对角线的端点字母,如五棱柱'AD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'''''E D C B A P -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'''''E D C B A P -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。
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:正视图反映了物体上下、左右的位置关系,即反映了物体的高度和长度;俯视图反映了物体左右、前后的位置关系,即反映了物体的长度和宽度;侧视图反映了物体上下、前后的位置关系,即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 Sπ2=圆柱侧'21ch S =正棱锥侧面积 rlS 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:34=3V R π球 ; 24S R π=球面5、空间点、直线、平面的位置关系 (1)平面① 平面的概念: A.描述性说明; B.平面是无限伸展的;② 平面的表示:通常用希腊字母α、β、γ表示,如平面α(通常写在一个锐角内);也可以用两个相对顶点的字母来表示,如平面BC 。
③ 点与平面的关系:点A 在平面α内,记作A α∈;点A 不在平面α内,记作A α∉点与直线的关系:点A 的直线l 上,记作:A ∈l ; 点A 在直线l 外,记作A ∉l ; 直线与平面的关系:直线l 在平面α内,记作l ⊂α;直线l 不在平面α内,记作l ⊄α。
(2)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。
(即直线在平面内,或者平面经过直线) 应用:检验桌面是否平; 判断直线是否在平面内用符号语言表示公理1:A ∈LB ∈L => L α A ∈αB ∈α(3)公理2:经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面。
推论:一直线和直线外一点确定一平面;两相交直线确定一平面;两平行直线确定一平面。
公理2及其推论作用:①它是空间内确定平面的依据 ②它是证明平面重合的依据 符号表示为:A 、B 、C 三点不共线 => 有且只有一个平面α,使A ∈α、B ∈α、C ∈α。
(4)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符号:平面α和β相交,交线是a ,记作α∩β=a 。
符号语言:,P A B A B l P l ∈⇒=∈公理3的作用:①它是判定两个平面相交的方法。
②它说明两个平面的交线与两个平面公共点之间的关系:交线必过公共点。
③它可以判断点在直线上,即证若干个点共线的重要依据。
LA·α C ·B·A · α P· αLβ(5)公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行符号表示为:设a 、b 、c 是三条直线a ∥bc ∥b强调:公理4实质上是说平行具有传递性,在平面、空间这个性质都适用。
公理4作用:判断空间两条直线平行的依据。
(6)空间直线与直线之间的位置关系① 异面直线定义:不同在任何一个平面内的两条直线 ② 异面直线性质:既不平行,又不相交。
③ 异面直线判定:过平面外一点与平面内一点的直线与平面内不过该店的直线是异面直线④ 异面直线所成角:直线a 、b 是异面直线,经过空间任意一点O ,分别引直线a ’∥a ,b ’∥b ,则把直线a ’和b ’所成的锐角(或直角)叫做异面直线a 和b 所成的角。
两条异面直线所成角的范围是(0°,90°],若两条异面直线所成的角是直角,我们就说这两条异面直线互相垂直。
说明:(1)判定空间直线是异面直线方法:①根据异面直线的定义;②异面直线的判定定理 (2)在异面直线所成角定义中,空间一点O 是任取的,而和点O 的位置无关。
②求异面直线所成角步骤:A 、利用定义构造角,可固定一条,平移另一条,或两条同时平移到某个特殊的位置,顶点选在特殊的位置上。
B 、证明作出的角即为所求角C 、利用三角形来求角(7)等角定理:如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行,那么这两角相等或互补。
(8)空间直线与平面之间的位置关系直线在平面内——有无数个公共点.三种位置关系的符号表示: a α a ∩α=A a ∥α (9)平面与平面之间的位置关系:平行——没有公共点;α∥β相交——有一条公共直线。
α∩β=b6、空间中的平行问题 =>a ∥c(1)直线与平面平行的判定及其性质线面平行的判定定理:平面外一条直线与此平面内一条直线平行,则该直线与此平面平行。
简记为:线线平行⇒线面平行符号表示:a αb β => a∥αa∥b线面平行的性质定理: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,那么这条直线和交线平行。
线面平行⇒线线平行符号表示:a∥αa β =>a∥bα∩β= b作用:利用该定理可解决直线间的平行问题。
(2)平面与平面平行的判定及其性质两个平面平行的判定定理(1)如果一个平面内的两条相交直线都平行于另一个平面,那么这两个平面平行(线面平行→面面平行),符号表示:a βb βa∩b = P =>β∥αa∥αb∥α(2)如果在两个平面内,各有两组相交直线对应平行,那么这两个平面平行。
(线线平行→面面平行),(3)垂直于同一条直线的两个平面平行,两个平面平行的性质定理(1)如果两个平面平行,那么某一个平面内的直线与另一个平面平行。
(面面平行→线面平行)(2)如果两个平行平面都和第三个平面相交,那么它们的交线平行。
(面面平行→线线平行)符号表示:α∥βα∩γ= a =>a∥bβ∩γ= b作用:可以由平面与平面平行得出直线与直线平行7、空间中的垂直问题(1)线线、面面、线面垂直的定义①两条异面直线的垂直:如果两条异面直线所成的角是直角,就说这两条异面直线互相垂直。
②线面垂直:如果一条直线和一个平面内的任何一条直线垂直,就说这条直线和这个平面垂直。
Lpα③平面和平面垂直:如果两个平面相交,所成的二面角(从一条直线出发的两个半平面所组成的图形)是直二面角(平面角是直角),就说这两个平面垂直。
(2)垂直关系的判定和性质定理①线面垂直判定定理和性质定理判定定理:如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直这个平面。
性质定理:如果两条直线同垂直于一个平面,那么这两条直线平行。
②面面垂直的判定定理和性质定理判定定理: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。
性质定理:如果两个平面互相垂直,那么在一个平面内垂直于他们的交线的直线垂直于另一个平面。