2022年高中数学立体几何知识总结.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载立体几何学问总结立体几何学问点一向量1三点 P,A,B 共线已知 O是空间任一点 , 有OPx OAy OB且xy1. yz1. 当xy1时,即 OP1 OAOB P 是线段AB的中点22x2四点 P,A,B,C 共面已知 O是空间任一点 , 有OPx OAyOB+ OC且,y2, 3设ax 1,y 1,z 1,bx 2,y 2,z 2就abx 1x2,y 1y 2,z 1z 2ababcosa ,bx 1x2y 1y2z 1z2. a2 x 12 y 12 z 1abab0x 1x 2y 1y2z 1z 20. a/babx
2、 1,y 1,z 1x2,y2,z 2=x2,y2,z 24设点 A x 1y 1,1z,Bx2,y2,z2,C 是线段 AB的中点 , 就ABx 2x 1,y 2y 1,z 2z 1. 点 Cx 12x 2,y 12y 2,z 12z 2|AB|=x2x 12y 2y 12z 2z 125运算律 : a bc abac, ab 2|a2 |2ab|b|26设直线 l 的方向向量为v =m,n, 就直线 l 的斜率 k=nm7设 P 分p 1p2所成的比为, 既p1p=pp , 且px,y ,p 1x 1,y 1,p 2x2就xx 1x 2,yy 1y2(分点坐标 =起点坐标1终点坐标)118
3、设 G是 ABC的重心 , 就 G x 1x 2x 3,y 1y 2y 3,z 1z 2z 33339向量的加法运算三角形或平形四边形法就, 向量的减法运算三角形法就(终点- 起点,如ABOBOA)10向量 a 与平面平行:指向量 a 所在的直线与平面平行或向量 a 在平面内;记作 a /;11共面对量:名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载(1)定义:指平行于同一平面的向量(2)定理:假如两个向量a,b不共线,就向量p 与向量a,b共面的充要条件是存在实数对x , y ,使pxay b10空间向量基
4、本定理:假如三个向量a ,b ,c不共面,那么对空间任一向量p ,存在一个唯独的有序实数对x ,y,z ,使pxay bz c;称a ,b ,c为空间的一个基底,a,b, c 都叫做基向量;11空间向量的坐标表示:当a ,b,c=i,j,k(单位正交基底)时,有OAixyjz k,就称(x ,y,z)是向量 OA 的坐标;x z A y y B x O B 二立体几何1把握平面性质的三大公理及三个推论 . 2空间两直线的位置关系平行、相交和异面 . 3两条异面直线所成的角 : (1)概念 ,2 范畴 0,90 ,(3)求法 : 作角平移,说明,求角;4直线与平面的位置关系: 直线在平面内和直线
5、在平面外平行和相交;名师归纳总结 5把握直线与平面平行, 平面与平面平行的性质和判定定理nm/n第 2 页,共 19 页m/n ,m,nm/m/,m,a/,b/,abA,a,b/线线平行线面平行/,mm/a/m ,b/n ,abA ,a,b,m,n/面面平行/,m ,nm/n线面垂直 面面垂直6 把握直线与平面垂直, 平面与平面垂直的性质和判定定理ma,mb ,abA ,a,bmm,nmn线线垂直- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - m,m学习必备欢迎下载,l,m,malm/baB A a 7其它与平行 , 垂直有关的定理,1a/b,a/cb/c 23a,
6、ba/b 4a,a/bO 8三垂线定理与逆定理AB是平面的斜线 , BO是斜线 AB在平面内的射影 , aB A C 定理 : ; 逆定理 : 9直线与平面所成的角0 ,90 1 斜线与平面所成的角: 定义 : 斜线与它在平面内的射影所成的角, O D 范畴(0 ,90 )最小角定理 :coscoscos2 直线与平面平行或直线在平面内成角为03 直线与平面垂直成角为9010二面角(1)概念 ,2范畴 0 ,180 ,3二面角的平面角: 定义 , 构造方法定义法、垂面法和三垂线法, (4)二面角的求法 11把握用向量法求 证明 一些几何量 1 证明线线垂直和线面垂直: 作平面角 , 说明 ,
7、求角2 求两条异面直线的夹角:利用cosabB n 2A na ab3 求两条异面直线a,b 的公垂线长d A D a b 利用DCDAABBCd O B C dABcosAB,n其中 n 是异面直线a,b 的公共法向量B A O b 4 求点 A到平面的距离 d O dAB|cosAB,n|其中 n 是平面的法向量 , B 是平面上的一个已知点;n5 求直线 AB与平面所成的角=2arccosAB,n1n6 求二面角arccosn 1,n2或arccosn 1,n2N 名师归纳总结 A M 第 3 页,共 19 页B - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - -
8、 其中n 1, n 2学习必备欢迎下载分别是两个平面的法向量利用MNMAABBN12棱柱与棱锥1 直棱柱的侧面积=底面周长 高 , 体积 =底面面积 高O B 2 斜棱柱的侧面积=直截面周长 侧棱长, 体积 =直截面面积 侧棱长3 长方体的对角线长la2b2c2其中a,b,c分别为长 , 宽, 高4 棱锥的体积 =1 底面面积 高 3S 5 把握正棱锥的高, 斜高 , 侧棱 , 底面边长 , : B O 180侧棱与底面的夹角, 侧面与底面的夹角求法n解题时在利用下面两个图形求解M A M A C O13球1 球的截面 圆 的性质 : 球心 O与圆心o 的连线 O o 与圆面垂直A R r O
9、 R 球心与圆面的距离dR2r2d O1O 1r 2 球面上两点A,B 的球面距离A定义 : 经过 A,B 两点的大圆的劣弧长求法 : 利用大圆 O与小圆o 的公共弦 AB, P 纬度o 1纬线经线留意劣弧 AB所对的圆心角是角AOB而不是角 Ao B 经度3 经度与纬度地轴O 纬度 : 某点 P 的纬度就是指经过这点的球半径与经过这点的纬度圈所在的平面的夹角经度 : 某点 P 的经度就是指经过这点的经线与地轴确定的半平面与 0 经线与地轴确定的半平面所在的二面角的大小 . 名师归纳总结 4 球内接长方体的性质: 长方体的中心就是球心, 长方体的对角线长就是球的直径第 4 页,共 19 页5
10、正四周体的内切球与外接球的性质: 它们是同心球, 球心在正四体的高线上, 内切球与外接球的半径的和等于正四周体的高, 求解时可利用等体积法. 6 球体积V4 R 33, 球的表面积S4 R2, 弧长公式lRnR180- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载立体几何学问点总结1. 空间多边形 不在同一平面内的如干线段首尾相接所成的图形叫做空间折线 .如空间折线的最终一条线段的尾端与最初一条线段的首端重合,就叫做封闭的空间折线. 如封闭的空间折线各线段彼此不相交,就叫做这空间多边形平面,平面是一个不定义的概念,几何里的平面是无限舒展的 . 平面
11、通常用一个平行四边形来表示 . 平面常用希腊字母 、 、 或拉丁字母 M、N、P 来表示,也可用表示平行四边形的两个相对顶点字母表示,如平面 AC. 在立体几何中,大写字母 A,B,C, 表示点, 小写字母, a,b,c, l,m,n, 表示直线,且把直线和平面看成点的集合,因而能借用集合论中的符号表示它们之间的关系,例如:a Al 点 A 在直线 l 上; A 点 A不在平面 内;b l 直线 l 在平面 内;c a 直线 a 不在平面 内;d l m=A直线 l 与直线 m相交于 A 点;e l=A 平面 与直线 l 交于 A点;f =l 平面 与平面 相交于直线 l. 2. 平面的基本性
12、质内. 公理 1 假如一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上全部的点都在这个平面公理 2 假如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 经过不在同始终线上的三个点,有且只有一个平面 . 依据上面的公理,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 . 3. 证题方法证题方法直接证法反证法间接证法同一法4. 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 直线在平面内有很多
13、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 很多个公共点 平行没有公共点名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载5. 异面直线的判定证明两条直线是异面直线通常采纳反证法 . 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”. 6. 线面平行与垂直的判定 1 两直线平行的判定定义:在同一个平面内,且没有公共点的两条直线平行 . 假如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,
14、那么这条直线和交线平行,即如 a ,a , =b, 就 a b. 平行于同始终线的两直线平行,即如 a b,b c, 就 a c. 垂直于同一平面的两直线平行,即如a ,b ,就 a b 两平行平面与同一个平面相交,那么两条交线平行,即如 , , =b,就 a b 假如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,即如 =b,a ,a ,就 a b. 2 两直线垂直的判定定义:如两直线成 90 角,就这两直线相互垂直 . 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 . 即如 b c,a b, 就 ac 一条直线垂直于一个平面,就垂直于这个平面内的任意一条直线 .
15、即如 a ,b ,ab.三垂线定理和它的逆定理:在平面内的一条直线,如和这个平面的一条斜线的射影垂直,就它也和这条斜线垂直 . 假如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 . 即如 a ,b , 就 ab. 三个两两垂直的平面的交线两两垂直,即如 =b, =c,就 ab,b c,c a. 3 直线与平面平行的判定 , , , 且 =a, 如 a定义:如一条直线和平面没有公共点,就这直线与这个平面平行. . 即假如平面外一条直线和这个平面内的一条直线平行,就这条直线与这个平面平行 ,b , a b, 就 a . ,就 l两个平面平行,其中一个平面内的直线平行于另一个平面,即如
16、,l . 假如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 .即如 ,l ,l ,就 l . 在一个平面同侧的两个点,假如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,即如 A ,B ,A、B在 同侧,且 A、B 到 等距,就 AB . 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,即如 ,a ,a ,a ,就 . 假如一条直线与一个平面垂直,就平面外与这条直线垂直的直线与该平面平行,即如a ,b ,b a,就 b . 假如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 ,即如 a b,a ,b 或 b
17、 4 直线与平面垂直的判定名师归纳总结 定义:如一条直线和一个平面内的任何一条直线垂直,就这条直线和这个平面垂直. 第 6 页,共 19 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载假如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 . 即如 m ,n ,mn=B,l m,l n, 就 l . 假如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 . 即如 l a,a , 就 l . 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,即如 ,l ,就 l . 假如两个平面相互垂直,那么在一个平面内
18、垂直于它们交线的直线垂直于另一个平 面,即如 ,a = ,l ,l a, 就 l . 假如两个相交平面都垂直于第三个平面,就它们的交线也垂直于第三个平面,即如 , , 且 a = , 就 a . 5 两平面平行的判定 定义:假如两个平面没有公共点,那么这两个平面平行,即无公共点 . 假如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,即如 a,b , ab=P,a ,b , 就 . 垂直于同始终线的两平面平行 平行于同一平面的两平面平行. 即如 a, a, 就 . . 即如 , , 就 . 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,就这两个平面平行,即如 a,b
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- 2022 年高 数学 立体几何 知识 总结
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