知识点立体几何知识点常见结论总结
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立体几何知识点【考纲解读】1、平面的概念及平面的表示法,理解三个公理及三个推论的内容及作用,初步掌握性质与推论的简单应用。
2、 空间两条直线的三种位置关系,并会判定。
3、 平行公理、等角定理及其推论,了解它们的作用,会用它们来证明简单的几何问题,掌握证明空间两直线 平行及角相等的方法。
4、 异面直线所成角的定义,异面直线垂直的概念,会用图形来表示两条异面直线,掌握异面直线所成角的范 围,会求异面直线的所成角。
5•理解空间向量的概念,掌握空间向量的加法、减法和数乘;了解空间向量的基本定理,理解空间向量坐标的概念,掌握空间向量的坐标运算 ;掌握空间向量的数量积的定义及其性质,掌握用直角坐标计算空间向量数量积公式.6•了解多面体、凸多面体、正多面体、棱柱、棱锥、球的概念•掌握棱柱,棱锥的性质,并会灵活应用,掌握球的表面积、体积公式;能画出简单空间图形的三视图, 能识别上述的三视图所表示的立体模型, 会用斜二测法画出它们的直观图•7•空间平行与垂直关系的论证 •8.掌握直线与平面所成角、二面角的计算方法,掌握三垂线定理及其逆定理,并能熟练解决有关问题 ,进一步掌握异面直线所成角的求解方法,熟练解决有关问题9•理解点到平面、直线和直线、直线和平面、平面和平面距离的概念会用求距离的常用方法(如:直接法、转 化法、向量法)•对异面直线的距离只要求学生掌握作出公垂线段或用向量表示的情况)和距离公式计算距离。
【知识络构建】<— 翅MJL 何体的峯构特征一袞间几何怀的表面锲和体枳 —I 吩间儿何体的三视图和吒现图 空何向話的槪念线性运算空间向园数呈积理和坐标运算【重点知识整合】1. 空间几何体的三视图专间儿何体空问点仁n线、平面ft置关系宀VIHI向虽与<体儿何(1) 正视图:光线从几何体的前面向后面正投影得到的投影图;(2) 侧视图:光线从几何体的左面向右面正投影得到的投影图;(3) 俯视图:光线从几何体的上面向下面正投影得到的投影图.几何体的正视图、侧视图和俯视图统称为几何体的三视图.2. 斜二测画水平放置的平面图形的基本步骤(1) 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Ox, Oy,建立直角坐标系;(2) 画出斜坐标系,在画直观图的纸上(平面上)画出对应的Ox', Oy',使/ x Oy = 45。
⽴体⼏何所有的定理⼤总结(绝对全)(⼆)异⾯直线所成⾓1.定义:不同在任何⼀个平⾯内的两条直线或既不平⾏也不相交的两条直线叫异⾯直线。
2.画法:借助辅助平⾯。
1.定义:对于异⾯直线a 和b ,在空间任取⼀点P ,过P 分别作a 和b 的平⾏线1a 和1b ,我们把1a 和1b 所成的锐⾓或者叫做异⾯直线a 和b 所成的⾓。
2.范围:(0°,90°】(★空间两条直线所成⾓范围:【0°,90°】)(三)线⾯⾓1.定义:当直线l 与平⾯α相交且不垂直时,叫做直线l 与平⾯α斜交,直线l 叫做平⾯α的斜线。
设直线l 与平⾯α斜交与点M ,过l 上任意点A ,做平⾯α的垂线,垂⾜为O ,把点O 叫做点A 在平⾯α上的射影,直线OM 叫做直线l 在平⾯α上的射影。
1.定义:把直线l 与其在平⾯α上的射影所成的锐⾓叫做直线l 和平⾯α所成的⾓。
2.范围【0°,90°】(★斜线与平⾯所成⾓范围:【0°,90°】)(三)⼆⾯⾓1.定义:(1)半平⾯:平⾯内的⼀条直线把这个平⾯分成两个部分,其中每⼀个部分叫做半平⾯。
(3)⼆⾯⾓的棱:这⼀条直线叫做⼆⾯⾓的棱。
(4)⼆⾯⾓的⾯:这两个半平⾯叫做⼆⾯⾓的⾯。
(5)⼆⾯⾓的平⾯⾓:以⼆⾯⾓的棱上任意⼀点为端点,在两个⾯内分别作垂直于棱的两条射线,这两条射线所成的⾓叫做⼆⾯⾓的平⾯⾓。
(6)直⼆⾯⾓:平⾯⾓是直⾓的⼆⾯⾓叫做直⼆⾯⾓。
1.定义:从⼀条直线出发的两个半平⾯所组成的图形叫做⼆⾯⾓。
2.表⽰:如下图,可记作α-AB-β或P-AB-Q3.范围为【0°,180°】(五)六种距离1.点到点的距离:两点之间的线段PQ 的长。
2.点到线的距离:过P 点作1PP ⊥l ,交l 于1P ,线段1PP 的长。
3.点到⾯的距离:过P 点作1PP ⊥α,交α于1P ,线段1PP 的长。
立体几何的知识点总结篇1:高中立体几何知识点总结高中立体几何知识点总结1.棱柱、棱锥、棱(圆)台的本质特征⑴棱柱:①有两个互相平行的面(即底面平行且全等),②其余各面(即侧面)每相邻两个面的公共边都互相平行(即侧棱都平行且相等)。
⑵棱锥:①有一个面(即底面)是多边形,②其余各面(即侧面)是有一个公共顶点的三角形。
⑶棱台:①每条侧棱延长后交于同一点,②两底面是平行且相似的多边形。
⑷圆台:①平行于底面的截面都是圆,②过轴的截面都是全等的等腰梯形,③母线长都相等,每条母线延长后都与轴交于同一点。
2.圆柱、圆锥、圆台的展开图、表面积和体积的计算公式3.线线平行常用方法总结(1)定义:在同一平面内没有公共点的两条直线是平行直线。
(2)公理:在空间中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: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,那么这条直线就和两平面的交线平行。
么两直线平行。
(5)面面平行的性质:若两个平行平面同时与第三个平面相交,那么两条交线平行。
4.线面平行的判定方法。
(1)定义:直线和平面没有公共点。
(2)判定定理:若不在平面内的一条直线和平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行。
(3)面面平行的性质:两个平面平行,其中一个平面内的任何一条直线必平行于另一个平面。
(4)线面垂直的性质:平面外于已知平面的垂线垂直的直线平行于已知平面。
5.判定两平面平行的方法。
(1)依定义采用反证法;(2)利用判定定理:如果一个平面内有两条相交直线平行于另一个平面,那么这两个平面平行。
(3)利用判定定理的推论:如果一个平面内有两条相交直线平行于另一个平面内的两条直线,则这两平面平行。
(4)垂直于同一条直线的两个平面平行。
(5)平行于同一个平面的两个平面平行。
6.证明线线垂直的方法(1)利用定义。
条直线垂直于这个平面的任何一条直线。
7.证明线面垂直的方法(1)线面垂直的定义。
高中数学立体几何知识点总结一 、空间几何体 (一) 空间几何体的类型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多面体的顶点。
2 旋转体:把一个平面图形绕它所在的平面内的一条定直线旋转形成了封闭几何体。
其中,这条直线称为旋转体的轴。
(二) 几种空间几何体的结构特征 1 、棱柱的结构特征1.1 棱柱的定义: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,由这些面所围成的几何体叫做棱柱。
棱柱的分类棱柱四棱柱平行六面体直平行六面体长方体正四棱柱正方体性质:Ⅰ、侧面都是平行四边形,且各侧棱互相平行且相等; Ⅱ、两底面是全等多边形且互相平行; Ⅲ、平行于底面的截面和底面全等;棱长都相等底面是正方形底面是矩形侧棱垂直于底面底面是平行四边形底面是四边形1.3 棱柱的面积和体积公式ch S =直棱柱侧(c 是底周长,h 是高)S 直棱柱表面 = c ·h+ 2S 底 V 棱柱 = S 底 ·h2 、棱锥的结构特征2.1 棱锥的定义(1) 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,由这些面所围成的几何体叫做棱锥。
(2)正棱锥:如果有一个棱锥的底面是正多边形,并且顶点在底面的投影是底面的中心,这样的棱锥叫做正棱锥。
2.2 正棱锥的结构特征Ⅰ、 平行于底面的截面是与底面相似的正多边形,相似比等于顶点到截面的距离与顶点到底面的距离之比;它们面积的比等于截得的棱锥的高与原棱锥的高的平方比;截得的棱锥的体积与原棱锥的体积的比等于截得的棱锥的高与原棱锥的高的立方比;Ⅱ、 正棱锥的各侧棱相等,各侧面是全等的等腰三角形; 正棱锥侧面积:1'2S ch =正棱椎(c 为底周长,'h 为斜高) 体积:13V Sh =棱椎(S 为底面积,h 为高) 正四面体:对于棱长为a 正四面体的问题可将它补成一个边长为a 22的正方体问题。
高中数学立体几何知识点总结大全一、空间几何体的结构及其三视图与直观图1.空间几何体的结构(1)多面体①底面互相平行.②侧面都是平行四边形.③每相邻两个平行四边形的公共边互相平行.(2)旋转体2.空间几何体的三视图(1)三视图的概念①光线从几何体的前面向后面正投影,得到的投影图叫做几何体的正视图;②光线从几何体的左面向右面正投影,得到的投影图叫做几何体的侧视图;③光线从几何体的上面向下面正投影,得到的投影图叫做几何体的俯视图.几何体的正视图、侧视图和俯视图统称为几何体的三视图.如图.(2)三视图的画法规则①排列规则:一般地,侧视图在正视图的右边,俯视图在正视图的下边.如下图:②画法规则ⅰ)正视图与俯视图的长度一致,即“长对正”;ⅱ)侧视图和正视图的高度一致,即“高平齐”;ⅲ)俯视图与侧视图的宽度一致,即“宽相等”.③线条的规则ⅰ)能看见的轮廓线用实线表示;ⅱ)不能看见的轮廓线用虚线表示.(3)常见几何体的三视图3.空间几何体的直观图(1)斜二测画法及其规则对于平面多边形,我们常用斜二测画法画它们的直观图.斜二测画法是一种特殊的画直观图的方法,其画法规则是:①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′轴和y′轴,两轴相交于点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)用斜二测画法画空间几何体的直观图的步骤①在已知图形所在的空间中取水平平面,作互相垂直的轴Ox,Oy,再作Oz轴使∠xOz=90°,且∠yOz=90°.②画直观图时,把它们画成对应的轴O ′x ′,O ′y ′,O ′z ′,使∠x ′O ′y ′=45°(或135°),∠x ′O ′z ′=90°,x ′O ′y ′所确定的平面表示水平平面.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,并使它们和所画坐标轴的位置关系与已知图形中相应线段和原坐标轴的位置关系相同. ④已知图形中平行于x 轴或z 轴的线段,在直观图中保持长度不变,平行于y 轴的线段,长度变为原来的一半.⑤画图完成以后,擦去作为辅助线的坐标轴,就得到了空间图形的直观图.二、空间几何体的表面积与体积 1.旋转体的表面积2.柱体、锥体、台体的体积公式(1)柱体、锥体、台体体积公式间的关系(2)一个组合体的体积等于它的各部分体积之和或差;(3)等底面面积且等高的两个同类几何体的体积相等.3.球的表面积和体积公式设球的半径为R,它的体积与表面积都由半径R唯一确定,是以R为自变量的函数,其表面积公式为,即球的表面积等于它的大圆面积的4倍;其体积公式为.24πR34π3R三、空间点、直线、平面之间的位置关系1.平面的基本性质1212 面,使αa⊂3 32.等角定理(1)自然语言: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.(2)符号语言:如图(1)、(2)所示,在∠AOB与∠A′O′B′中,,则或.图(1)图(2)3.空间两直线位置关系的分类空间中两条直线的位置关系有以下两种分类方式:(1)从有无公共点的角度分类:(2)从是否共面的角度分类:4.异面直线所成的角(1)异面直线所成角的定义,OA O A OB O B''''∥∥AOB AO B∠=∠'''180AOB AO B∠+∠'''=︒⎧⎪⎨⎪⎩⎩⎧⎨两条直线有且仅有一个公共点:相交直线平行直线两条直线无公共点:异面直线直线⎧⎧⎪⎨⎨⎩⎪⎩相交直线共面直线直线平行直线不共面直线:异面直线如图,已知两异面直线a ,b ,经过空间任一点O ,分别作直线a ′∥a ,b ′∥b ,相交直线a ′,b ′所成的锐角(或直角)叫做异面直线a 与b 所成的角(或夹角).(2)异面直线所成角的范围异面直线所成的角必须是锐角或直角,异面直线所成角的范围是. (3)两条异面直线垂直的定义如果两条异面直线所成的角是直角,那么我们就说这两条直线互相垂直.两条互相垂直的异面直线a ,b ,记作a ⊥b .5.直线与平面、平面与平面位置关系的分类 (1)直线和平面位置关系的分类 ①按公共点个数分类:②按是否平行分类:③按直线是否在平面内分类:(2)平面和平面位置关系的分类两个平面之间的位置关系有且只有以下两种: (1)两个平面平行——没有公共点; (2)两个平面相交——有一条公共直线.π(0,]2⎧⎪⎨⎪⎩直线和平面相交—有且只有一个公共点直线和平面平行—没有公共点直线在平面内—有无数个公共点⎧⎪⎧⎨⎨⎪⎩⎩直线与平面平行直线与平面相交直线与平面不平行直线在平面内⎧⎪⎧⎨⎨⎪⎩⎩直线在平面内直线和平面相交直线不在平面内(直线在平面外)直线和平面平行(1)唯一性定理①过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行.②过直线外一点有且只有一个平面与已知直线垂直.③过平面外一点有且只有一个平面与已知平面平行.④过平面外一点有且只有一条直线与已知平面垂直.(2)异面直线的判定方法经过平面内一点的直线与平面内不经过该点的直线互为异面直线.四、直线、平面平行的判定及其性质1.直线与平面平行的判定定理2.直线与平面平行的性质定理3.平面与平面平行的判定定理证明两个平面平行4.平面与平面平行的性质定理证明线线平行1.平行问题的转化关系2.常用结论(1)如果两个平面平行,其中一个平面内的任意一条直线平行于另一个平面.(2)如果两个平行平面中有一个平面垂直于一条直线,那么另一个平面也垂直于这条直线.(3)夹在两个平行平面间的平行线段长度相等.(4)经过平面外一点有且只有一个平面与已知平面平行.(5)两条直线被三个平行平面所截,截得的对应线段成比例.(6)如果两个平面分别和第三个平面平行,那么这两个平面互相平行.(7)如果一个平面内有两条相交直线分别平行于另一个平面内的两条直线,那么这两个平面平行.(8)如果两个平面垂直于同一条直线,那么这两个平面平行.五、直线、平面垂直的判定及其性质1.直线与平面垂直的定义如果直线l与平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线l与平面α互相垂直.记作:l⊥α.图形表示如下:定义中的“任意一条直线”这一词语与“所有直线”是同义语,与“无数条直线”不是同义语.2.直线与平面垂直的判定定理判断直线与平面垂直在应用该定理判断一条直线和一个平面垂直时,一定要注意是这条直线和平面内的两条相交..直线垂直,而不是任意的两条直线. 3.直线与平面垂直的性质定理4.平面与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.平面α与平面β垂直,记作.图形表示如下:αβ⊥5.平面与平面垂直的判定定理6.平面与平面垂直的性质定理证明直线与平面垂直7.直线与平面所成的角(1)定义:一条直线和一个平面相交,但不和这个平面垂直,这条直线叫做这个平面的斜线,斜线和平面的交点叫做斜足.过斜线上斜足以外的一点向平面引垂线,过垂足和斜足的直线叫做斜线在这个平面上的射影.lα⎬⊂⎪⎪⊥⎭平面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. (2)规定:一条直线垂直于平面,我们说它们所成的角等于;一条直线和平面平行,或在平面内,我们说它们所成的角等于.因此,直线与平面所成的角.........α.的范围是..... 8.二面角(1)二面角的定义:平面内的一条直线把平面分成两部分,这两部分通常称为半平面.从一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,这两个半平面叫做二面角的面. (2)二面角的平面角的定义: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射线,则这两条射线构成的角叫做这个二面角的平面角. (3)二面角的范围:.1.垂直问题的转化关系2.常用结论(1)若两条平行线中一条垂直于一个平面,则另一条也垂直于这个平面. (2)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任何一条直线. (3)过空间任一点有且只有一条直线与已知平面垂直. (4)过空间任一点有且只有一个平面与已知直线垂直. (5)两平面垂直的性质定理是把面面垂直转化为线面垂直.(6)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.(7)如果两个平面互相垂直,那么过第一个平面内的一点且垂直于第二个平面的直线在第一个平面内. 六、空间向量与立体几何900π[0,]2[0,π]1.空间直角坐标系在空间直角坐标系中,让右手拇指指向x 轴的正方向,食指指向y 轴的正方向,如果中指指向z 轴的正方向,则称这个坐标系为右手直角坐标系,如图所示.2.空间一点M 的坐标(1)空间一点M 的坐标可以用有序实数组来表示,记作,其中x 叫做点M 的横坐标,y 叫做点M 的纵坐标,z 叫做点M 的竖坐标.(2)建立了空间直角坐标系后,空间中的点M 与有序实数组可建立一一对应的关系. 3.空间两点间的距离公式、中点公式 (1)距离公式①设点,为空间两点,则两点间的距离. ②设点,则点与坐标原点O 之间的距离为.(2)中点公式设点为,的中点,则. 4.共线向量定理对空间任意两个向量a ,b (b ≠0),a ∥b 的充要条件是存在实数λ,使得a =λb .(,,)x y z (),,M x y z (,,)x y z 111(,,)A x y z 222(,,)B x y z ,A B ||AB =(),,P x y z (),,P x y z ||OP =(),,P x y z 1111,),(P x y z 2222,),(P x y z 121212222x x x y y y z z z +⎧=⎪⎪+⎪=⎨⎪+⎪=⎪⎩牢记两个推论:(1)对空间任意一点O ,点P 在直线AB 上的充要条件是存在实数t ,使或(其中).(2)如果l 为经过已知点A 且平行于已知非零向量的直线,那么对空间任意一点O ,点P 在直线l 上的充要条件是存在实数t ,使,其中向量叫做直线l 的方向向量,该式称为直线方程的向量表示式. 5.共面向量定理如果两个向量a ,b 不共线,那么向量p 与向量a ,b 共面的充要条件是存在唯一的有序实数对(x ,y ),使.牢记推论:空间一点P 位于平面ABC 内的充要条件是存在有序实数对(x ,y ),使;或对空间任意一点O ,有. 6.空间向量基本定理如果三个向量a ,b ,c 不共面,那么对空间任一向量p ,存在有序实数组{x ,y ,z },使得p =x a +y b +z c .其中,{a ,b ,c }叫做空间的一个基底,a ,b ,c 都叫做基向量.(1)空间任意三个不共面的向量都可构成基底. (2)基底选定后,空间的所有向量均可由基底唯一表示. (3)不能作为基向量.7.空间向量的运算(1)空间向量的加法、减法、数乘及数量积运算都可类比平面向量.(1)OP t OA tOB =-+OP xOA yOB =+1x y +=a OP OA t =+a a x y =+p a b AP xAB y AC =+OP OA x AB y AC =++0(2)空间向量的坐标运算设,则,,, ,,.8.直线的方向向量和平面的法向量(1)直线的方向向量就是指和这条直线平行(或共线)的向量,记作,显然一条直线的方向向量可以有无数个.(2)若直线,则该直线的方向向量即为该平面的法向量,平面的法向量记作,有无数多个,任意两个都是共线向量.123123(,,),(,,)a a a b b b ==a b 112233(,,)a b a b a b ±=±±±a b 123(,,)()a a a λλλλλ=∈R a 112233a b a b a b ⋅=++a b 112233,,()b a b a b a λλλλλ⇔=⇔===∈R ab b a 1122330a b a b a b ⊥⇔⋅=++=a b a b ==a cos ,⋅==a ba b a b l l α⊥l α平面法向量的求法:设平面的法向量为.在平面内找出(或求出)两个不共线的向量,根据定义建立方程组,得到,通过赋值,取其中一组解,得到平面的法向量.9.利用空间向量表示空间线面平行、垂直设直线的方向向量分别为,平面的法向量分别为. (1)线线平行:若,则;线面平行:若,则; 面面平行:若,则.(2)线线垂直:若,则; 线面垂直:若,则;面面垂直:若,则. 10.利用空间向量求空间角设直线的方向向量分别为,平面的法向量分别为. (1)直线所成的角为,则,计算方法:; (2)直线与平面所成的角为,则,计算方法:;(3)平面所成的二面角为,则,如图①,AB ,CD 是二面角α-l -β的两个面内与棱l 垂直的直线,则二面角的大小θ=.(,,)x y z =α123123(,,),(,,)a a a b b b ==a b 0⋅=⎧⎨⋅=⎩a b αα,l m ,l m ,αβ,αβ//l m ()λλ⇔=∈R lm l m //l α0⊥⇔⋅=l l αα//αβ()λλ⇔=∈R αβαβl m ⊥0⊥⇔⋅=l m l m l α⊥()λλ⇔=∈R ll αααβ⊥0⊥⇔⋅=αβαβ,l m ,l m ,αβ12,n n ,l m θπ02θ≤≤cos θ⋅=l ml ml αθπ02θ≤≤11sin θ⋅=l n l n ,αβθ0πθ≤≤,〈〉ABCD如图②③,分别是二面角α-l -β的两个半平面α,β的法向量,则二面角的大小θ满足|cos θ|=,二面角的平面角大小是向量n 1与n 2的夹角(或其补角). 11.利用空间向量求距离(1)两点间的距离设点,为空间两点,则两点间的距离. (2)点到平面的距离如图所示,已知AB 为平面α的一条斜线段,n 为平面α的法向量,则B 到平面α的距离为.12,n n 1212⋅n n n n 111(,,)A x y z 222(,,)B x yz ,A B ||||(AB AB x ==||||||AB BO ⋅=n n。
立体几何知识点总结(全)重合直线:完全重合,有无数个公共点。
三.点与平面的位置关系点与平面的位置关系有以下三种情况:点在平面上;点在平面外;点在平面内。
四.直线与平面的位置关系直线与平面的位置关系有以下三种情况:直线与平面相交,相交点为一点;直线在平面内;直线与平面平行,没有交点。
五.平面与平面的位置关系平面与平面的位置关系有以下三种情况:平面相交,相交线为一条直线;平面平行,没有交点;平面重合,完全重合。
1)定义:两个平面相交于一条直线,且这条直线与两个平面的法线垂直,则这两个平面垂直;2)判定定理:如果一个平面内的一条直线与另一个平面的法线垂直,则这两个平面垂直。
符号:a,b简记为:线面垂直,则面面垂直.符号:aba b4.平面与平面垂直的性质定理:如果两个平面垂直,则它们的交线垂直于这两个平面。
符号:a b。
a简记为:面面垂直,则线线垂直.符号:abb定义:当两个平面所成的二面角为直角时,这两个平面互相垂直。
判定定理:如果一个平面通过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直。
可以简记为:线面面垂直,则面面垂直。
符号表示为l,推论是如果一个平面与另一个平面的垂线平行,则这两个平面垂直。
平面与平面垂直的性质定理:如果两个平面互相垂直,则一个平面内垂直于交线的直线垂直于另一个平面。
可以简记为面面垂直,则线面垂直。
证明线线平行的方法包括三角形中位线、平行四边形、线面平行的性质、平行线的传递性和面面平行的性质。
证明线线垂直的方法包括定义中的两条直线所成的角为90°,线面垂直的性质,利用勾股定理证明两相交直线垂直,以及利用等腰三角形三线合一证明两相交直线垂直。
可编辑修改精选全文完整版高中立体几何知识点总结(通用5篇)高中立体几何知识点总结(通用5篇)总结是事后对某一阶段的学习、工作或其完成情况加以回顾和分析的一种书面材料,它能够给人努力工作的动力,为此要我们写一份总结。
你想知道总结怎么写吗?下面是小编为大家整理的高中立体几何知识点总结,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
高中立体几何知识点总结篇11、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。
立体几何初步知识点全总结一、空间几何体的结构。
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:- 侧棱都相等,侧面是平行四边形。
- 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、四棱锥、五棱锥等。
- 正棱锥:底面是正多边形,且顶点在底面的射影是底面正多边形的中心的棱锥。
- 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)。
- 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。
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、五棱锥等截得的棱台分别叫做三棱台、四棱台、五棱台等。
- 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,侧面是梯形。
4. 圆柱。
- 定义:以矩形的一边所在直线为轴旋转,其余三边旋转所成的曲面所围成的几何体叫做圆柱。
- 性质:- 圆柱的轴截面是矩形。
- 平行于底面的截面是与底面全等的圆。
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,其余两边旋转所成的曲面所围成的几何体叫做圆锥。
- 性质:- 圆锥的轴截面是等腰三角形。
- 平行于底面的截面是圆,截面半径与底面半径之比等于顶点到截面距离与圆锥高之比。
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。
立体几何知识点总结立体几何是数学中的一个重要分支,它研究的是空间中的物体形状、大小、位置关系等。
对于许多同学来说,立体几何可能是一个具有挑战性的部分,但只要掌握了关键的知识点和方法,就能轻松应对。
接下来,让我们一起对立体几何的知识点进行一个全面的总结。
一、空间几何体的结构1、棱柱棱柱是由两个平行且全等的多边形底面和若干个平行四边形侧面围成的几何体。
侧棱都平行且相等,侧面都是平行四边形。
2、棱锥棱锥是由一个多边形底面和若干个三角形侧面围成的几何体。
顶点到底面的距离叫做棱锥的高。
3、棱台棱台是由棱锥被平行于底面的平面所截,截面和底面之间的部分。
4、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旋转体叫做圆柱。
5、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。
6、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。
7、球以半圆的直径所在直线为轴,将半圆旋转一周所形成的曲面所围成的几何体叫做球。
二、空间几何体的三视图和直观图1、三视图主视图(正视图)、左视图、俯视图。
主视图反映物体的长和高,左视图反映物体的宽和高,俯视图反映物体的长和宽。
2、直观图斜二测画法是画直观图的常用方法。
在斜二测画法中,平行于 x 轴的线段长度不变,平行于 y 轴的线段长度减半。
三、空间几何体的表面积和体积1、棱柱、棱锥、棱台的表面积表面积等于各个面的面积之和。
2、圆柱、圆锥、圆台的表面积圆柱的表面积=侧面积+两个底面积;圆锥的表面积=侧面积+底面积;圆台的表面积=侧面积+上底面积+下底面积。
3、柱体、锥体、台体的体积柱体的体积=底面积×高;锥体的体积= 1/3×底面积×高;台体的体积= 1/3×(上底面积+下底面积+√(上底面积×下底面积))×高。
4、球的表面积和体积球的表面积=4πr²;球的体积=4/3πr³(r 为球的半径)。
高中数学立体几何知识点归纳总结一、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222cos cos cos 2αβγ++=,222sin sin sin 1αβγ++=.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;过轴的截面(轴截面)是全等的矩形. 2.3侧面展开图:圆柱的侧面展开图是以底面周长和母线长为邻边的矩形. 2.4面积、体积公式:S 圆柱侧=2rh π;S 圆柱全=222rh r ππ+,V 圆柱=S 底h=2r h π(其中r 为底面半径,h 为圆柱高) 3.棱锥3.1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,由这些面所围成的几何体叫做棱锥。
第九章:直线、平面、简单几何体小结一、重要的概念和定理 1.公理和推论公理1.如果一条直线上的两个点在一个平面内,那么这条直线上的所有点都在 这个平面内。
作用:判断直线在平面内的依据。
公理2.如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其它公共点,且这些公共点的集合是通过该公共点的一条直线。
作用:判断两个平面相交和共线的依据。
公理3.经过不在同一直线上的三个点,有且只 有一个平面。
推论1.经过一条直线和这条直线外一点,有且 作用:确定平面的依据。
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。
公理4.同平行于一条直线的两条直线互相平行。
作用:判断平行的依据。
2.概念⑴直线与直线 ①异面直线:不在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线。
②异面直线所成角:如果a 、b 是异面直线,经过空间任意一点0作a '∥a ,b '∥b ,那么把a '和b '所成的锐角(或直角)叫做异面直线a 和b 所成的角。
如果两条异面直线所成的角是直角,就称这两条异面直线互相垂直。
显然若设异面直线所成角为α,则0<α≤2π。
③异面直线间的距离:和异面直线都垂直相交的直线叫做两条异面直线的公垂线。
两条异面直线的公垂线在这两条异面直线间的线段的长度,叫做两条异面直线的距离。
⑵直线和平面①直线和平面平行:如果一条直线和一个平面没有公共点,那么就说这条直线和这个平面平行。
②直线和平面垂直:如果一条直线和一个平面内的任何一条直线都垂直,那么就说这条直线和这个平面垂直,这条直线叫做平面的垂线,平面叫做直线的垂面。
③射影:自一点P 向平面α引垂线,垂足P ' 叫做点P 在平面α内的正射影(简称射影)。
如果图形F 上的所有点在一平面内射影构成图形F ',则F '叫做图形F 在这个平面内的射影。
过斜线上斜足以外的一点向平面引垂线,过垂足和斜足的直线叫做斜线在这个平面上的射影。
立体几何常见结论1.平面平面的基本性质:掌握三个公理及推论,会说明共点、共线、共面问题。
(1).证明点共线的问题,一般转化为证明这些点是某两个平面的公共点(依据:由点在线上,线在面内 ,推出点在面内), 这样可根据公理2证明这些点都在这两个平面的公共直线上.(2).证明共点问题,一般是先证明两条直线交于一点,再证明这点在第三条直线上,而这一点是两个平面的公共点,这第三条直线是这两个平面的交线。
(3)。
证共面问题一般先根据一部分条件确定一个平面,然后再证明其余的也在这个平面内,或者用同一法证明两平面重合 2。
空间直线。
(1). 空间直线位置关系三种:相交、平行、异面. 相交直线:共面有且仅有一个公共点;平行直线:共面没有公共点;异面直线:不同在任一平面内,无公共点[注]:①两条异面直线在同一平面内射影一定是相交的两条直线.(×)(也可能两条直线平行,也可能是点和直线等)②直线在平面外,指的位置关系是平行或相交③若直线a 、b 异面,a 平行于平面α,b 与α的关系是相交、平行、在平面α内. ④两条平行线在同一平面内的射影图形是一条直线或两条平行线或两点。
⑤在平面内射影是直线的图形一定是直线.(×)(射影不一定只有直线,也可以是其他图形) ⑥在同一平面内的射影长相等,则斜线长相等。
(×)(并非是从平面外一点..向这个平面所引的垂线段和斜线段)⑦b a ,是夹在两平行平面间的线段,若b a =,则b a ,的位置关系为相交或平行或异面.⑧异面直线判定定理:过平面外一点与平面内一点的直线和平面内不经过该点的直线是异面直线。
(不在任何一个平面内的两条直线)(2). 平行公理:平行于同一条直线的两条直线互相平行. 等角定理:如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行并且方向相同,那么这两个角相等(如右图)。
(直线与直线所成角]90,0[︒︒∈θ)(向量与向量所成角])180,0[ ∈θ推论: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锐角(或直角)相等.(3). 两异面直线的距离:公垂线段的长度.空间两条直线垂直的情况:相交(共面)垂直和异面垂直.[注]:21,l l 是异面直线,则过21,l l 外一点P ,过点P 且与21,l l 都平行平面有一个或没有,但与21,l l 距离相等的点在同一平面内。
立体几何与空间向量知识点归纳总结一、立体几何知识点1、柱、锥、台、球的结构特征(1)棱柱的定义:有两个面是对应边平行的全等多边形,其余各面都是四边形,且相邻四边形的公共边都平行,由这些面围成的几何体叫棱柱。
棱柱的性质:侧面都是平行四边形;侧棱都平行,侧棱长都相等。
直棱柱:侧棱垂直底面的棱柱叫直棱柱。
正棱柱:底面是正多边形的直棱柱叫正棱柱。
(2)棱锥的定义:有一个面是多边形,其余各面都是三角形,由这些面围成的几何体叫棱锥。
棱柱的性质:平行于底面的截面与底面相似,其相似比等于顶点到截面的距离与高的比。
(3)棱台的定义:用平行于底面的平面截棱锥,截面与底面的部分叫棱台。
棱台的性质:①上下底面平行且是相似的多边形;②侧面是梯形;③侧棱交于原棱锥的顶点。
(4)圆柱的定义:以矩形的一边所在的直线为轴旋转,其余三边旋转所围成的几何体叫圆柱。
圆柱的性质: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)圆锥的定义:以直角三角形的一条直角边为旋转轴,旋转一周所围成的几何体叫圆锥。
圆锥的性质: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)圆台的定义:以直角梯形的垂直于底边的腰为旋转轴,旋转一周所围成的几何体叫圆台。
圆台的性质:①上下底面是两个圆;②侧面母线交于原圆锥的顶点;③侧面展开图是一个扇环形。
(7)球体的定义:以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形围成的几何体叫球。
球的性质: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、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之和。
(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rhS π2=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:V 球=343R π ; S 球面=24Rπ3、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)4、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 5、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 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=⋅⇔⊥b a b a(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.6、 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7、 两个平面的位置关系:空间两个平面的位置关系 相交和平行8、两个平面平行的判定 (1)判定定理:βαβαα//,,//,//⇒⎭⎬⎫=⋂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) 9、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 ,// 10、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 )(2)性质定理: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 )12、 空间角:异面直线所成角(9.1);斜线与平面所成的角 )2,0(π(1)求作法(即射影转化法):找出斜线在平面上的射影,关键是作垂线,找垂足. (2)向量法:设平面α的法向量为n ,则直线AB 与平面α所成的角为θ,则|||||,cos |sin n AB n AB =><=θ )2,0(πθ∈(3)两个重要结论最小角定理48P :21cos cos cos θθθ= ,,26P 例4 28P 第6题 13、空间距离:求距离的一般方法和步骤 (1)找出或作出有关的距离; (2)证明它符合定义;(3)在平面图形内计算(通常是解三角形) 求点到面的距离常用的两种方法 (1)等体积法——构造恰当的三棱锥;(2)向量法——求平面的斜线段,在平面的法向量上的射影的长度:||n d =直线到平面的距离,两个平行平面的距离通常都可以转化为点到面的距离求解 异面直线的距离① 定义:和两异面直线都垂直相交且夹在异面直线间的部分(公垂线段) ② 求法:法1 找出两异面直线的公垂线段并计算,法2 转化为点面距离向量法 ||n n AB d =(A ,B 分别为两异面直线上任意一点,n 为垂直于两异面直线的向量) 注意理解应用:θcos 22222mn d n m l ±++=二、空间向量知识点 1、空间向量的加法和减法:()1求两个向量差的运算称为向量的减法,它遵循三角形法则.即:在空间任取一点O ,作a OA =,b OB =,则a b BA =-.()2求两个向量和的运算称为向量的加法:在空间以同一点O 为起点的两个已知向量a 、b 为邻边作平行四边形C OA B ,则以O 起点的对角线C O 就是a 与b 的和,这种求向量和的方法,称为向量加法的平行四边形法则. 2、实数λ与空间向量a 的乘积a λ是一个向量,称为向量的数乘运算.当0λ>时,a λ与a 方向相同;当0λ<时,a λ与a 方向相反;当0λ=时,a λ为零向量,记为0.a λ的长度是a 的长度的λ倍.3、如果表示空间的有向线段所在的直线互相平行或重合,则这些向量称为共线向量或平行向量,并规定零向量与任何向量都共线.4、向量共线充要条件:对于空间任意两个向量a ,()0b b ≠,//a b 的充要条件是存在实数λ,使a b λ=.5、平行于同一个平面的向量称为共面向量.6、向量共面定理:空间一点P 位于平面C AB 内的充要条件是存在有序实数对x ,y ,使x y C AP =AB +A ;或对空间任一定点O ,有x y C OP =OA +AB +A ;或若四点P ,A ,B ,C 共面,则()1x y z C x y z OP =OA+OB+O ++=.7、已知两个非零向量a 和b ,在空间任取一点O ,作a OA =,b OB =,则∠AOB 称为向量a ,b 的夹角,记作,a b 〈〉.两个向量夹角的取值范围是:[],0,a b π〈〉∈.8、对于两个非零向量a 和b ,若,2a b π〈〉=,则向量a ,b 互相垂直,记作a b ⊥.9、已知两个非零向量a 和b ,则cos ,a b a b 〈〉称为a ,b 的数量积,记作a b ⋅.即cos ,a b a b a b ⋅=〈〉.零向量与任何向量的数量积为0. 10、a b ⋅等于a 的长度a 与b 在a 的方向上的投影cos ,b a b 〈〉的乘积. 11、若a ,b 为非零向量,e 为单位向量,则有()1cos ,e a a e a a e ⋅=⋅=〈〉;()20a b a b ⊥⇔⋅=; ()3()()a b a b a b a b a b ⎧⎪⋅=⎨-⎪⎩与同向与反向,2a a a ⋅=,a a a =⋅; ()4cos ,ab a b a b⋅〈〉=;()5a b a b ⋅≤.12、空间向量基本定理: 若三个向量a ,b ,c 不共面,则对空间任一向量p ,存在实数组{},,x y z ,使得p xa yb zc =++.13、空间任意三个不共面的向量都可以构成空间的一个基底. 14、设1e ,2e ,3e 为有公共起点O 的三个两两垂直的单位向量(称它们为单位正交基底),以1e ,2e ,3e 的公共起点O 为原点,分别以1e ,2e ,3e 的方向为x 轴,y 轴,z 轴的正方向建立空间直角坐标系xyz O .则对于空间任意一个向量p ,一定可以把它平移,使它的起点与原点O 重合,得到向量p OP =.存在有序实数组{},,x y z ,使得123p xe ye ze =++.把x ,y ,z 称作向量p 在单位正交基底1e ,2e ,3e 下的坐标,记作(),,p x y z =.此时,向量p 的坐标是点P 在空间直角坐标系xyz O 中的坐标(),,x y z .15、设()111,,a x y z =,()222,,b x y z =,则()1()121212,,a b x x y y z z +=+++.()2()121212,,a b x x y y z z -=---. ()3()111,,a x y z λλλλ=.()4121212a b x x y y z z ⋅=++.()5若a 、b 为非零向量,则12121200a b a b x x y y z z ⊥⇔⋅=⇔++=.()6若b ≠,则121212//,,a b a b x x y y z z λλλλ⇔=⇔===.()721a a a x =⋅=+()821cos ,x a b a b a bx ⋅〈〉==+.()9()111,,x y z A ,()222,,x y z B =,则(d x AB =AB = 16、空间中平面α的位置可以由α内的两条相交直线来确定.设这两条相交直线相交于点O ,它们的方向向量分别为a ,b .P 为平面α上任意一点,存在有序实数对(),x y 使得xa yb OP =+,这样点O 与向量a ,b 就确定了平面α的位置.17、直线l 垂直α,取直线l 的方向向量a ,则向量a 称为平面α的法向量.18、若空间不重合两条直线a ,b 的方向向量分别为a ,b ,则////a b a b ⇔⇔()a b R λλ=∈,0a b a b a b ⊥⇔⊥⇔⋅=.19.0a n a n ⇔⊥⇔⋅=,//a a a n a n ααλ⊥⇔⊥⇔⇔=.20、若空间不重合的两个平面α,β的法向量分别为a ,b ,则////a b αβ⇔⇔a b λ=,0a b a b αβ⊥⇔⊥⇔⋅=.21、设异面直线a ,b 的夹角为θ,方向向量为a ,b ,其夹角为ϕ,则有cos cos a b a bθϕ⋅==.22、设直线l 的方向向量为l ,平面α的法向量为n ,l 与α所成的角为θ,l 与n 的夹角为ϕ,则有sin cos l n l nθϕ⋅==.23、设1n ,2n 是二面角l αβ--的两个面α,β的法向量,则向量1n ,2n 的夹角(或其补角)就是二面角的平面角的大小.若二面角l αβ--的平面角为θ,则1212cos n n n n θ⋅=.24、在直线l 上找一点P ,过定点A 且垂直于直线l 的向量为n ,则定点A 到直线l 的距离为cos ,n d n nPA ⋅=PA 〈PA 〉=.25、点A 与点B 之间的距离可以转化为两点对应向量AB 的模AB 计算.26、点P 是平面α外一点,A 是平面α内的一定点,n 为平面α的一个法向量,则点P 到平面α的距离为cos ,n d n nPA ⋅=PA 〈PA 〉=。
立体几何知识梳理一 、空间几何体 (一) 空间几何体的类型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多面体的顶点.2 旋转体:把一个平面图形绕它所在的平面内的一条定直线旋转形成了封闭几何体.其中,这条直线称为旋转体的轴.(二) 几种空间几何体的结构特征 1 、棱柱的结构特征1.1 棱柱的定义:由一个平面多边形沿某一方向平移形成的空间几何体叫做棱柱. 1.2 棱柱的分类棱柱四棱柱平行六面体直平行六面体长方体正四棱柱正方体 性质:Ⅰ、侧面都是平行四边形,且各侧棱互相平行且相等; Ⅱ、两底面是全等多边形且互相平行; Ⅲ、平行于底面的截面和底面全等;1.3 棱柱的面积和体积公式ch S 直棱柱侧(c 是底周长,h 是高)S 直棱柱表面 = c ·h+ 2S 底 V 棱柱 = S 底 ·h2 、棱锥的结构特征2.1 棱锥的定义(1) 棱锥:当棱柱的一个底面收缩为一个点时,得到的几何体叫做棱锥.(2)正棱锥:如果有一个棱锥的底面是正多边形,并且顶点在底面的投影是底面的中心,这样的棱锥叫做正棱锥.棱长都相等底面是正方形底面是矩形侧棱垂直于底面底面是平行四边形底面是四边形图1-1 棱柱2.2 正棱锥的结构特征Ⅰ、 平行于底面的截面是与底面相似的正多边形,相似比等于顶点到截面的距离与顶点到底面的距离之比;它们面积的比等于截得的棱锥的高与原棱锥的高的平方比;截得的棱锥的体积与原棱锥的体积的比等于截得的棱锥的高与原棱锥的高的立方比;Ⅱ、 正棱锥的各侧棱相等,各侧面是全等的等腰三角形;Ⅲ、两个特征三角形:(1)POH ∆(包含棱锥的高、斜高和底面内切圆半径);(2)POB ∆(包含棱锥的高、侧棱和底面外接圆半径) 正棱锥侧面积:1'2S ch =正棱椎(c 为底周长,'h 为斜高) 体积:13V Sh =棱椎(S 为底面积,h 为高)正四面体:各条棱长都相等的三棱锥叫正四面体对于棱长为a 正四面体的问题可将它补成一个边长为a 22的正方体问题. 对棱间的距离为a 2(正方体的边长) 正四面体的高a 6(正方体体对角线l 32=) 正四面体的体积为32a (正方体小三棱锥正方体V V V 314=-) 正四面体的中心到底面与顶点的距离之比为3:1(正方体体对角线正方体体对角线:l l 2161=) 3 、棱台的结构特征3.1 棱台的定义:用一个平行于底面的平面去截棱锥,我们把截面和底面之间的部分称为棱台. 3.2 正棱台的结构特征(1)各侧棱相等,各侧面都是全等的等腰梯形;(2)正棱台的两个底面和平行于底面的截面都是正多边形; (3)正棱台的对角面也是等腰梯形; (4)各侧棱的延长线交于一点. 4 、圆柱的结构特征4.1 圆柱的定义: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ABC D POH面所围成的几何体叫圆柱.4.2 圆柱的性质(1)上、下底及平行于底面的截面都是等圆;(2)过轴的截面(轴截面)是全等的矩形.4.3 圆柱的侧面展开图:圆柱的侧面展开图是以底面周长和母线长为邻边的矩形.4.4 圆柱的面积和体积公式S圆柱侧面= 2π·r·h (r为底面半径,h为圆柱的高)V圆柱= S底h = πr2h5、圆锥的结构特征5.1 圆锥的定义:以直角三角形的一直角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做圆锥.5.2 圆锥的结构特征(1)平行于底面的截面都是圆,截面直径与底面直径之比等于顶点到截面的距离与顶点到底面的距离之比;(2)轴截面是等腰三角形;图1-5 圆锥(3)母线的平方等于底面半径与高的平方和:l2 = r2 + h25.3 圆锥的侧面展开图:圆锥的侧面展开图是以顶点为圆心,以母线长为半径的扇形.6、圆台的结构特征6.1 圆台的定义:用一个平行于底面的平面去截圆锥,我们把截面和底面之间的部分称为圆台.6.2 圆台的结构特征⑴圆台的上下底面和平行于底面的截面都是圆;⑵圆台的截面是等腰梯形;⑶圆台经常补成圆锥,然后利用相似三角形进行研究.6.3 圆台的面积和体积公式S圆台侧= π·(R + r)·l (r、R为上下底面半径)V圆台= 1/3 (π r2+ π R2+ π r R) h (h为圆台的高)7 球的结构特征7.1 球的定义:以半圆的直径所在的直线为旋转轴,半圆旋转一周形成的旋转体叫做球体.空间中,与定点距离等于定长的点的集合叫做球面,球面所围成的几何体称为球体.7-2 球的结构特征⑴ 球心与截面圆心的连线垂直于截面;⑵ 截面半径等于球半径与截面和球心的距离的平方差:r 2 = R 2 – d 2 ⑶注意圆与正方体的两个关系:球内接正方体,球直径等于正方体对角线; 球外切正方体,球直径等于正方体的边长. 7-3 球的面积和体积公式S 球面 = 4 π R 2 (R 为球半径); V 球 = 4/3 π R 3 (三)空间几何体的表面积与体积 空间几何体的表面积棱柱、棱锥的表面积:各个面面积之和圆柱的表面积 :222S rl r ππ=+圆锥的表面积:2S rl r ππ=+圆台的表面积:22S rl r Rl R ππππ=+++球的表面积:24S R π= 空间几何体的体积柱体的体积 :V S h =⨯底;锥体的体积 :13V S h =⨯底台体的体积:1)3V S S h =++⨯下上(;球体的体积:343V R π=斜二测画法:(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;二 、点、直线、平面之间的关系(一)、立体几何网络图:1、线线平行的判断:(1)平行于同一直线的两直线平行.(3)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.(6)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.(12)垂直于同一平面的两直线平行.2、线线垂直的判断:(7)三垂线定理:在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也和这条斜线垂直.(8)三垂线逆定理:在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线垂直,那么它和这条斜线的射影垂直.如图,已知PO⊥α,斜线PA在平面α内的射影为OA,a是平面α内一条直线.①三垂线定理:若a⊥OA,则a⊥PA.即垂直射影则垂直斜线.②三垂线定理逆定理:若a⊥PA,则a⊥OA.即垂直斜线则垂直射影.(10)若一直线垂直于一个平面,则这条直线垂直于平面内所有直线.补充:一条直线和两条平行直线中的一条垂直,也必垂直平行线中的另一条.3、线面平行的判断:(2)如果平面外的一条直线和平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行.(5)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.判定定理:性质定理:★判断或证明线面平行的方法⑴利用定义(反证法):lα=∅,则l∥α (用于判断);⑵利用判定定理:线线平行线面平行(用于证明);⑶利用平面的平行:面面平行线面平行(用于证明);⑷利用垂直于同一条直线的直线和平面平行(用于判断).2线面斜交和线面角:l∩α = A2.1 直线与平面所成的角(简称线面角):若直线与平面斜交,则平面的斜线与该斜线在平面内射影的夹角θ.2.2 线面角的范围:θ∈[0°,90°]注意:当直线在平面内或者直线平行于平面时,θ=0°;当直线垂直于平面时,θ=90°4、线面垂直的判断:(9)如果一直线和平面内的两相交直线垂直,这条直线就垂直于这个平面.(11)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这个平面.(14)一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.(16)如果两个平面垂直,那么在—个平面内垂直于交线的直线必垂直于另—个平面.判定定理:性质定理:(1)若直线垂直于平面,则它垂直于平面内任意一条直线.即:(2)垂直于同一平面的两直线平行.即:★判断或证明线面垂直的方法⑴利用定义,用反证法证明.⑵利用判定定理证明.⑶一条直线垂直于平面而平行于另一条直线,则另一条直线也垂直与平面.⑷一条直线垂直于两平行平面中的一个,则也垂直于另一个.⑸如果两平面垂直,在一平面内有一直线垂直于两平面交线,则该直线垂直于另一平面.5、面面平行的判断:(4)一个平面内的两条相交直线分别平行于另一个平面,这两个平面平行.(13)垂直于同一条直线的两个平面平行.6、面面垂直的判断:(15)一个平面经过另一个平面的垂线,这两个平面互相垂直.判定定理:性质定理:(1)若两面垂直,则这两个平面的二面角的平面角为90°;(2)(二)、其他定理结论:(1)确定平面的条件:①不共线的三点;②直线和直线外一点;③两条相交直线;④两条平行直线;(2)直线与直线的位置关系:相交;平行;异面;直线与平面的位置关系:在平面内;平行;相交(垂直是它的特殊情况);平面与平面的位置关系:相交;;平行;(3)等角定理:如果两个角的两边分别平行且方向相同,那么这两个角相等;如果两条相交直线和另外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;(4)射影定理(斜线长、射影长定理):从平面外一点向这个平面所引的垂线段和斜线段中,射影相等的两条斜线段相等;射影较长的斜线段也较长;反之,斜线段相等的射影相等;斜线段较长的射影也较长;垂线段比任何一条斜线段都短.(5)最小角定理:斜线与平面内所有直线所成的角中最小的是与它在平面内射影所成的角.(6)异面直线的判定:①反证法;②过平面外一点与平面内一点的直线,和平面内不过该点的直线是异面直线.(7)过已知点与一条直线垂直的直线都在过这点与这条直线垂直平面内.(8)如果—直线平行于两个相交平面,那么这条直线平行于两个平面的交线.(三)、唯一性定理结论:(1)过已知点,有且只能作一直线和已知平面垂直.(2)过已知平面外一点,有且只能作一平面和已知平面平行.(3)过两条异面直线中的一条能且只能作一平面与另一条平行.四、空间角的求法:(所有角的问题最后都要转化为解三角形的问题,尤其是直角三角形)(1)异面直线所成的角:平移转化,把异面直线所成的角转化为平面内相交直线o o(2)线面所成的角:①线面平行或直线在平面内:线面所成的角为o 0; ②线面垂直:线面所成的角为o 90;③斜线与平面所成的角:射影转化,即转化为斜线与它在平面内的射影所成的角.o o 线面所成的角范围090o o α≤≤ (3)二面角:关键是找出二面角的平面角,o o α≤<; 五、距离的求法:(1)点点、点线、点面距离:点与点之间的距离就是两点之间线段的长、点与线、面间的距离是点到线、面垂足间线段的长.求它们首先要找到表示距离的线段,然后再计算.注意:求点到面的距离的方法:①直接法:直接确定点到平面的垂线段长(垂线段一般在二面角所在的平面上); ②转移法:转化为另一点到该平面的距离(利用线面平行的性质); ③体积法:利用三棱锥体积公式.。
立体几何知识点一、立体几何网络图:(1)线线平行的判断:⑴平行于同一直线的两直线平行。
⑶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。
⑹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。
⑿垂直于同一平面的两直线平行。
(2)线线垂直的判断:⑺在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也和这条斜线垂直。
⑻在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线垂直,那么它和这条斜线的射影垂直。
⑽若一直线垂直于一平面,这条直线垂直于平面内所有直线。
补充:一条直线和两条平行直线中的一条垂直,也必垂直平行线中的另一条。
(3)线面平行的判断:⑵如果平面外的一条直线和平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行。
⑸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。
(4)线面垂直的判断:⑼如果一直线和平面内的两相交直线垂直,这条直线就垂直于这个平面。
⑾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这个平面。
⒁一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。
⒃如果两个平面垂直,那么在—个平面内垂直于交线的直线必垂直于另—个平面。
(5)面面平行的判断:⑷一个平面内的两条相交直线分别平行于另一个平面,这两个平面平行。
⒀垂直于同一条直线的两个平面平行。
(6)面面垂直的判断: ⒂一个平面经过另一个平面的垂线,这两个平面互相垂直。
二、其他定理:(1)确定平面的条件:①不公线的三点;②直线和直线外一点;③相交直线; (2)直线与直线的位置关系: 相交 ; 平行 ; 异面 ;直线与平面的位置关系: 在平面内 ; 平行 ; 相交(垂直是它的特殊情况) ; 平面与平面的位置关系: 相交 ;; 平行 ;(3)等角定理:如果两个角的两边分别平行且方向相同,那么这两个角相等;如果两条相交直线和另外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;(4)射影定理(斜线长、射影长定理):从平面外一点向这个平面所引的垂线段和斜线段中,射影相等的两条斜线段相等;射影较长的斜线段也较长;反之,斜线段相等的射影相等;斜线段较长的射影也较长;垂线段比任何一条斜线段都短。
知识点立体几何知识点常见结论总结文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)立体几何高考知识点和解题思想汇总补充:三角形内心、外心、重心、垂心知识 四心的概念介绍:(1)重心——中线的交点:重心将中线长度分成2:1; (2)垂心——高线的交点:高线与对应边垂直;(3)内心——角平分线的交点(内切圆的圆心):角平分线上的任意点到角两边的距离相等;(4)外心——中垂线的交点(外接圆的圆心):外心到三角形各顶点的距离相等。
若P 为ABC ∆所在平面外一点, O 是点P 在 ABC ∆内的射影,则:①若PA PB PC ==或PA 、PB 、PC 与 所成角均相等, 则O 为ABC ∆的外心; ②若P 到ABC ∆的三边的距离相等, 则O 为△ABC 的内心;③若PA 、PB 、PC 两两互相垂直, 或,PA BC PB AC ⊥⊥则O 为ABC ∆的垂心. 常见空间几何体定义: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,这两个面为底面,其他面为侧面。
棱柱具有下列性质:1)棱柱的各个侧面都是平行四边形,所有的侧棱都平行且相等; 2)棱柱的两个底面与平行于底面的截面是对应边互相平行的全等多边形。
3)直棱柱的侧棱长与高相等;直棱柱的侧面及经过不相邻的两条侧棱的截面都是。
棱柱的分类::侧棱不垂直于底面的棱柱叫做斜棱柱。
:侧棱垂直于底面的棱柱叫做直棱柱。
直棱柱的各个侧面都是矩形; :底面是的直棱柱叫做正棱柱。
正棱柱的各个侧面都是的矩形。
:底面是平行四边形的棱柱。
:侧棱垂直于底面的平行六面体叫直平行六面体。
ABCOI K HE FD ABCMABCDEFG:底面是矩形的直棱柱叫做长方体2 .棱锥: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做棱锥.(1) 如果一个棱锥的底面是正多边形,且顶点与底面中心的连线垂直于底面,这样的棱锥称为正棱锥.正棱锥具有性质:①正棱锥的顶点和底面中心的连线即为高线;②正棱锥的侧面是全等的等腰三角形,这些等腰三角形底边上的高都相等,叫做这个正棱锥的斜高.(2) 底边长和侧棱长都相等的三棱锥叫做正四面体.(3) 依次连结不共面的四点构成的四边形叫做空间四边形.常见几何题表面积、体积公式1.旋转体的表面积(1) 圆柱的表面积S =22rπ+2rlπ ( 其中r 为底面半径,l 为母线长) .(2) 圆锥的表面积S =2rπ+rlπ(其中r 为底面半径,l 为母线长) .(4) 球的表面积公式S =24Rπ ( 其中R 为球半径) .2.几何体的体积公式(1)柱体的体积公式V=Sh(其中S为底面面积,h为高).(2)锥体的体积公式V=13Sh(其中S为底面面积,h为高).(3)球的体积公式V=43π3R(其中R为球半径).三棱锥外接球问题:一、正四面体:如图1,正四面体ABCD的边长为a,高为h ,其外接球与内切球球心重合,且有关系:63r R h a+==,有外接圆球半径为:64a,内切圆的球半径为:612a,比例为3:1。
A DE答案:C二、出现“墙角”结构利用补形知识,联系长方体。
【原理】:长方体中从一个顶点出发的三条棱长分别为c b a ,,,则体对角线长为222c b a l ++=,几何体的外接球直径R 2为体对角线长l 即2222c b a R ++=【例题】:在四面体ABCD 中,共顶点的三条棱两两垂直,其长度分别为3,61,,若该四面体的四个顶点在一个球面上,求这个球的表面积。
解:因为:长方体外接球的直径为长方体的体对角线长,所以:四面体外接球的直径为AE 的长 即:22224AD AC AB R ++= ,1663142222=++=R 所以2=R ,球的表面积为ππ1642==R S二、出现两个垂直关系,利用直角三角形结论。
【原理】:直角三角形斜边中线等于斜边一半。
球心为直角三角形斜边中点。
【例题】:已知三棱锥的四个顶点都在球O 的球面上,BC AB ⊥且7=PA ,5=PB ,51=PC ,10=AC ,求球O 的体积。
解:BC AB ⊥且7=PA ,5=PB ,51=PC ,10=AC , 因为22210517=+ 所以知222PC PA AC += 所以 PC PA ⊥ 所以可得图形为: 在ABC Rt ∆中斜边为AC 在PAC Rt ∆中斜边为AC 取斜边的中点O ,在ABC Rt ∆中OC OB OA == 在PAC Rt ∆中OC OB OP ==所以在几何体中OA OC OB OP ===,即O 为该四面体的外接球的球心ACP521==ACR所以该外接球的体积为3500343ππ==RV【总结】斜边一般为四面体中除了直角顶点以外的两个点连线。
立体几何总结:1、多边形内角和:(n-2)*1802、30°直角三角形,边比例1:2:根33、30°30°120°三角形边比例1:1:根34、45°直角三角形边比例1:1:根25、多面体的体积为V,表面积为S,则有内切球的半径为3VrS=第一节平面、空间直线(3)、求异面直线所成角的方法:遵循“先作角,再求角”的原则,用平移转化法放到三角点时常用);③补形法.第二节空间直线与平面核心知识点aAαaα2、线面平行的判定和性质(2)线面平行的判定(用来证明直线与平面平行的方法):①(判定定理)如果平面α外一直线a 与平面内一直线b 平行,则直线a 与平面α平行, 下面的这些定理或推论也是证明线面平行的常用方法:②如果平面外的两条平行直线,a b 中有一条和平面α平行,则另一条也和平面α平行 ③如果两个平面平行,则其中一个平面内的任何一条直线都平行于另外一个平面 ④如果直线a 垂直于平面α,平面α外的直线b 与直线a 垂直,则直线b 平行于平面α ⑤若平面α和α外的一直线a 都垂直于同一个平面β,则直线a 平行于平面α(3)线面平行的性质定理:(如图9-2-2)如果直线l 与平面α平行,过直线l 的平面β与面α相交,则交线与直线l 平行 3、线面垂直的判定和性质:(1)定义:如果一条直线与平面内的任何一条直线都垂直,则这条直线和这个平面垂直。
(2)线面垂直的判定(证明直线与平面垂直的方法)①(判定定理1)如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,则这条直线与这个平面垂直。
②(判定定理2)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。
③(面面平行的性质定理)如果一条直线垂直于两个平行平面中的一个,则这条直线垂直于另一个平面。
④(面面垂直的性质定理)如果两个平面垂直,则在其中一个平面内垂直于交线的直线垂直于另一个平面。
⑤如果两个相交平面都垂直于第三个平面,则交线也垂直于第三个平面(3)线面垂直的性质定理:如果两条直线同垂直于一个平面,则这两条直线平行4、线面角(1)如果平面α外的直线l 与平面α不平行也不垂直,则称直线l 为平面α的斜线,设O l =α ,在l 上任取一点P (P 不与斜足O 重合),过P 作面α的垂线,垂足为'P ,则垂足'P 与斜足O 的连线'OP 叫做斜线l 在平面α上的射影,l 与其射影'OP 的夹角θ叫做l 与面α所成的角。
规定:当α//l 或α⊂l 时, 0=θ,α⊥l 时 90=θ,于是线面角的范围是]90,0[ . 5、三垂线定理:一条直线,如果和穿过这个平面的一条斜线在这个平面内的垂直,那么它也和这条斜线垂直6、三垂线逆定理:一直线,如果和穿过这个平面的一条斜线垂直,那么它也和这条斜线在这个平面内的垂直βαml图9-7、方法总结:下面的几个结论是找垂足的有力工具:(1)若P为ABC∆所在平面外一点, O是点P在ABC∆内的射影,则:①若PA PB PC∆的外心;==或PA、PB、PC与所成角均相等, 则O为ABC②若P到ABC∆的三边的距离相等, 则O为△ABC的内心;③若PA、PB、PC两两互相垂直, 或,⊥⊥则O为ABCPA BC PB AC∆的垂心.(2)面面垂直的性质定理:如果两个平面垂直,则在一个平面内垂直于交线的直线垂直于另一个平面。
第三节空间平面与平面核心知识点:1、面面平行的判定和性质(1)面面平行的判定:①(判定定理)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;(线面平行⇒面面平行)②垂直于同一直线的两平面平行;(线面垂直⇒面面平行)③(面面平行的传递性)如果两个平面同时平行于第三个平面,那么这两个平面平行;(2)面面平行的性质①若两个平面平行,则其中一个平面内的任意一条直线都平行于另一个平面;(面面平行⇒线面平行)②若两个平行平面同时与第三个平面相交,则两交线平行;(面面平行⇒线线平行)③若一条直线垂直于两平行平面中的一个,则该直线也和另一个平面垂直;④夹在两平行平面间的平行线段相等;⑤经过平面外一点有且仅有一个平面与已知平面平行.2、两个平行平面间的距离:如果直线l与两平行平面都垂直,垂足分别为BA,,则称线段AB的长为两平行平面间的距离.3、二面角的定义及表示方法:(1)定义:平面内的一条直线把这个平面分成两部分,其中的每一部分都叫做半平面,从一条直线发出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,这两个半平面叫做二面角的面;(2)表示方法:棱为AB (或l ),面为βα,的二面角记为βα--AB (或βα--l ). 4、二面角的平面角在二面角的棱上任取一点,过该点分别在两个半平面内作垂直于棱的两条射线,两射线所成的角叫做二面角的平面角.(范围:]180,0[ ). 5、面垂直的判定和性质 (1)面面垂直的判定:①(定义法)两个平面相交,如果它们所成的二面角是直二面角,则称这两个平面垂直(即求证二面角的平面角是直角)②(判定定理)如果平面α经过了平面β的一条垂线,则βα⊥;(线面垂直⇒面面垂直) (2)面面垂直的性质:①如果两个平面垂直,则在一个平面内垂直于交线的直线垂直于另一个平面; (面面垂直⇒线面垂直)②若两平面垂直,则经过第一个平面内一点且垂直于第二个平面的直线在第一个平面内.方法总结(1)熟记面面平行和垂直的判定和性质的相关定理,能快速明确题目解体思路,比如,要证面面平行,则只需去其中一个平面内找到两相交的直线与另一平面都平行即可;又如,证面面垂直,则只需在其中一个平面内去找到一条直线与另一平面垂直即可,解题过程中应注意转化的思想;(2)有关面面平行和垂直的相关的定理之间的转化关系,要结合上节的知识;(3)与面面距离相关的问题:二面角的平面角的作法及求法将在第四、五节中系统地讲解.第四节 空间角核心知识点:高考中立体几何题的计算常涉及“求角”、“求距离”、“求面积或体积”三类问题,其中“求角”问题几乎年年涉及,求角问题包括异面直线所成的角,线面角及二面角的平面角. 三种空间角的概念及范围(1)异面直线所成的角:过空间任一点分别引两异面直线的平行线,则此两相交直线所成的锐角(或直角)叫做两异面直线所成的角.异面直线所成角的范围 .(2)直线与平面所成的角:①当α//l 或α⊂l 时,l 与α所成的角为 0;②当α⊥l 时, l 与α所成的角为 90;③当l 与α斜交时,l 与α所成的角是指l 与l 在面α上的射影'l 所成的锐角.线面角的范围: .(3)二面角的平面角须具有以下三个特点:①顶点在棱上;②角的两边分别在两个半平面内;③角的两边与棱都垂直.二面角的范围:.方法总结:1、求异面直线所成角的方法:主要通过平移转化法来作出异面直线所成的角,然后利用三角形的边角关系(正、余弦定理)求角的大小,要注意角的范围.2、求线面角的一般过程是:(1)在斜线上找到一个合适的点P,过P作面α的垂线(注意垂足'P的确定),垂足'P和斜足A的连线即为斜线PA在平面α上的射影,则'∠即为所求;PAP(2)将'∆或其它包含此角的三角形中去求.PAPPAP∠放到'说明:在解题过程中,我们会发现求角问题难在作角,其中又难在过平面外一点,作平面的垂线后,垂足位置的确定.复习过程中应注意对常用的找垂足的方法进行归纳总结.上面的(2)及下面的几个结论是找垂足的有力工具:(1)若P为ABC∆所在平面外一点, O是点P在内的射影,则:①若PA PB PC∆的外心;==或PA、PB、PC与所成角均相等, 则O为ABC②若P到ABC∆△ABC的内心;∆的三边的距离相等, 则O为ABC③若PA、PB、PC两两互相垂直, 或,⊥⊥则O为ABCPA BC PB AC∆的垂心.(2)面面垂直的性质定理:如果两个平面垂直,则在一个平面内垂直于交线的直线垂直于另一个平面;第五节空间距离核心知识点点线距、点面距、线面距、面面距、两异面直线之间的距离是高考中常见求距离的问题.常见的空间距离的求法:(1)求点到直线的距离利用三垂线定理找到垂线段,垂线段就是所求;(2)点到平面的距离的求解方法一般有两种:①直接求解法:从该点向平面引垂线,确定垂足位置,这里要用到两个平面垂直的性质定理,求出点和垂足之间的距离即可.②“体积代换法”:把点到平面的距离转化为以该点为顶点,平面内的一个三角形为底面的三棱锥的高,再通过变换(从方便求高的角度)三棱锥顶点用等体积法,求点到平面的距离.这种方法比较常用,应掌握.(3)直线到它的平行平面的距离通常转化为直线上一个特殊点到平面的距离,要找到直线和它的平行平面的公垂面,直线和公垂面的垂足就是这个特殊点,从这点向公垂面和已知平面的交线引垂线段,该垂线段就是直线到它的平行平面的距离,还可以用等体积法求特殊点到平面的距离.(4)两个平行平面的距离求解时,在一个面内任取一点,作它到另一平面的垂线段,垂线段的长就是所求.实质上也是点到平面的距离.因此,点面距离的求解方法,对求解面到面的距离仍然适用.(5)两条异面直线间的距离要注意定义中“都垂直且相交”的理解.两条异面直线的距离是分别连结两条异面直线上两点的线段中最段的一条.求解方法主要是定义法:找出两异面直线的公垂线段,求出其长度.(6)两点之间的球面距离求法分三步:①计算两点之间的线段长;②计算两点对球心的张角θ即球心角(须用弧度表示);③用弧长公式l R计算大圆上两点之间的劣弧长即两点之间的劣球面距离.θ=⋅球方法总结:求空间距离的一般规律(1)距离的求法有两种:①直接法——第一步,作图.即先作出表示所求距离的线段;第二步:证明.即证明第一步中所作线段就是所要求的距离;第三步:计算.解三角形求出这条线段.②转移法——转化为其他易求的距离进而求解.(2)高考对于立体几何中“作图—证明—计算”的互相渗透,互相结合有明确的要求,所以用直接法求空间距离的三个步骤缺一不可,而且要表述准确、清晰、简明,稍有不当,就有可能丢分.。