2022年立体几何知识点汇集.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点聚集(注:文科与理科要求相同)一、空间几何体 1.熟识柱、锥、台、球及其简洁组合体的结构特点,并能运用这些特点描述现实 生活中简洁物体的结构;2.能画出简洁空间图形(长方体、球、圆柱、圆锥、棱柱等的简易组合)的三视 图,能识别上述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;名师归纳总结 3.会用平行投影与中心投影两种方法画出简洁空间图形的三视图与直观图,明白第 1 页,共 39 页空间图形的不同表示形式;- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载4.会
2、画某些建筑物的视图与直观图(在不影响图形特点的基础上,尺寸,线条等 不作严格要求);5.明白球、棱柱、棱锥、台的表面积和体积的运算公式(不要求记忆公式)二、点、直线、平面之间的位置关系 1.懂得空间直线、平面位置关系的定义,并明白如下可以作为推理依据的公理和 定理;2.以立体几何的定义、公理和定理为动身点,熟识和懂得空间中线面平行、垂直 的有关性质与判定定理;3.能运用公理、定理和已获得的结论证明一些空间图形的位置关系的简洁命题;一、投影与直观图 1 平行投影已知图形 F,直线 l 与平面 相交 如图 过 F 上任意一点M作直线 平行于 l ,交平面 于点,就点 叫做点 M在平面 内关于直线
3、l 的平行投影 或象 假如图形 F 上的全部点在平面 内关于直线 l 的平行投影构成图形,就 叫做图形 F 在 内关于直线 l 的平行投影平面 叫做投射面 l 叫做投射线注:构成平行投影的三个要素是:投影方向、投影平面和被投射的物体 当投影方向垂直于投影平面时,所得到的物体的平行投影, 叫做正投影,简称为投影;当投影方向不垂直于投影平面时, 所得到的物体的平行投影,叫做斜投影,于是平行投影的分类如下: 2 平行投影的性质当图形中的直线或线段不平行于投射线时,平行投影都具有 下述性质: 1 直线或线段的平行投影仍是直线或线段;名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 39 页精选学
4、习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载 2 平行直线的平行投影是平行或重合的直线; 如图 1 3 平行于投影面的线段,它的投影与这条线段平行且等长,如图 2 中,; 如 4 与投影面平行的平面图形,它的投影与这个图形全等图 3 ; 5 在同始终线或平行直线上, 两条线段平行投影的比等于这两条线段的比 如图 4 事实上,假如线段 AB在平面 内关于直线 l 的平行投影是 如图 4-1-64,点 M在 AB上,且 AMMB=mn,就点 M的平行投影 在上,由平行线分线段成比例定理得: 3 直观图名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 39 页精选学习资料 -
5、 - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载用来表示空间图形的平面图形叫做空间图形的直观图我们常常用斜二测画法画出几何体的直观图要画空间几何体的直观图第一要学会画水平放置的平面图形的直观图 例如,在桌面上放置一个正六边形,形时,它是什么样子 .如何画出它的直观图 . 我们从空间某一点看这个六边让我们先熟识一下水平放置的平面图形的直观图的画法步 骤: 1 在已知图形中取相互垂直的x 轴和 y 轴,两轴相交于点 O,画直观图时, 把它们画成对应的轴和轴两轴交于点,且使 或 135 它们确定的平面表示水平面;成平行于轴或 轴的线段;变,平行于 y 轴的线段,长度为原先的一半二、三视图 1 正
6、投影正投影:在物体的平行投影中,假如投射线与投射面垂直,就称这样的平行投影为正投影正投影除具有平行投影的性质外,仍有如下性质: 1 垂直于投射面的直线或线段的正投影是点;分 2 垂直于投射面的平面图形的正投影是直线或直线的一部 2 三视图 1 水平投射面、 俯视图: 一个投射面水平放置, 叫做水平投 射面,投射到这个平面内的图形叫做俯视图 2 直立投射面、 主视图: 一个投射面放置在正前方, 这个投 射面叫做直立投射面,投射到这个平面内的图形叫做主视图名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载 3 侧立投
7、射面、 左视图: 和直立、 水平投射面都垂直的投射 面叫做侧立投射面 通常把这个平面放在直立投射面的右面,投射到这个平面内 的图形叫做左视图 4 三视图:将空间图形向这三个平面作正投影,然后把这三 个投影按肯定的布局放在一个平面内,这样构成的图形叫做空间图形的三视图 3 三视图的画法要求 1 三视图的主视图、 俯视图、左视图分别是人从物体的正前 方、正上方、正左方看到的物体轮廓线的正投影围成的平面图形 2 一个物体的三视图的排列规章是: 俯视图放在主视图的下 面,长度与主视图一样,左视图放在主视图的右面,高度与主视图一样,宽度与 俯视图的宽度一样学问讲解:一、平面 1 平面平面是一个只描述而不
8、定义的最基本的概念,是由现实生活 中 例如镜面、 安静的水面等 的实物抽象出来的数学概念, 但又与这些实物有根本的区分,既具有无限延展性 也就是说平面没有边界 ,又没有大小、宽窄、薄厚之分平面的这种性质与直线的无限延长性是相通的 2 平面的表示平面通常画成平行四边形由于平面的无限延展性,平行四 边形只表示平面的一部分, 这同画直线时, 只能画一段来表示直线的道理是一样 的另外,有时依据需要,也可用三角形、封闭的曲线图形等表示平面注:立体图形的直观图中,被遮住的部分可画成虚线或不 画对于作帮助线,可见部分不画成虚线被遮部分同上述处理,这是与平面几 何作图的一大区分 3 平面的表示方法平面通常用一
9、个小写的希腊字母表示,如平面 、平面 、平面 等,依据问题实际需要有时也用表示平行四边形 ABCD的相对顶点的两个 大写字母来表示,如平面 AC,平面 BD;或者用表示多边形的字母表示,如平面ABC,平面 4 直线和平面都是由点构成的集合名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载几何中很多符号的规定都是源于将图形视为点集例如:点A在平面 内,记作;点 B 不在平面 内,记作直线 l 在平面 内,记作;直线 l 不在平面 内,记作这时点 A 是平面 的元素,而直线 l 是平面 的子集,因此在符号的使用上是有
10、区分的二、平面的基本性质平面的基本性质是争论空间图形性质的理论基础公理 1 假如一条直线上的两个点在一个平面内,那么这条直线上的全部点都在这个平面内,即应用: 1 用来验证直线是否在平面内;2 说明平面是无限延展的公理 2 假如两个不重合平面有一个公共点,那么它们仍有其他公共点,这些公共点的集合是一条直线即应用: 1 用来证明两个平面是相交的关系;2 用来证明点在直线上,即证明两个平面的公共点在这两个平面的公共直线上;3 证明点共线的依据 如干个点都是某两个平面的公共点,个平面的交线就它们都在一条直线上, 即这两公理 3 经过不在一条直线上的三个点,有且只有一个平 面推论 1:经过一条直线和直
11、线外的一点,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“ 有且只有一个平面” 即“ 确定一个平面” ,既表示存在又 表示唯独应用:公理 3 是确定平面的依据,利用它可以确定平面,证 明两个平面重合,三个推论的功能与公理 3 相同说明:过去学过的平面几何中的定理都是在“ 在同一平面内”这一前提条件下的, 也就是说定理中所指的图形都是平面图形在立体几何中这些定理必需要满意这一前提条件才能使用,否就就可能得出错误的结论 如空间名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - -
12、学习必备 欢迎下载中“ 两组对边分别相等的四边形是平行四边形”矩形” 等都是错误的三、空间两条直线和“ 有三个角是直角的四边形是 1 空间两条直线的位置关系 空间两条不重合的直线有三种位置关系:相交、平行、异面如从公共点的数目方面看,可以分为: 1 只有一个公共点相交直线; 2 如从平面的基本性质方面看,可以分为: 1 2 不同在任何一个平面内异面直线 2 平行直线 同一平面内,两条不相交的直线称为平行直线 3 异面直线 1 定义 不同在任何一个平面内的两条直线异面直线既不相交也不平行2 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这个定理是判定空间两条直
13、线是异面直线的理论依据,的条件四、空间直线和平面 1 直线和平面的位置关系在运用时要把握定理 1 直线在平面内有很多个公共点;名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载 2 直线和平面相交有且只有一个公共点; 3 直线和平面平行没有公共点 23 合并也叫直线在平面外 2 线面平行的判定定理在使用时要留意“ 面外” 、“ 面内” ;线面垂直的判定定理在使用时要留意“ 面内两相交直线” 【例题】例 1和两条异面直线都成A无B一条C二条角并且相交的直线有 条. D其它选项都有可能 详解:应依据这两条异面直线的夹
14、角大小不同来分类争论,所以上述三种情形均有可 能当两异面直线所成角为当两异面所成的角为时,满意题意的直线没有;,满意题意的直线有一条,当两异面所成的角小于时,满意题意的直线有两条. 答案: D 例 2假如一条直线与一个平面垂直, 那么,称此直线与平面构成一个 “正交线面对 ”在名师归纳总结 一个正方体中,由两个顶点确定的直线与含有四个顶点的平面构成的“正交线面第 8 页,共 39 页对”的个数是 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载A48 B18 C24 D36 详解:在一个正方体中,由两个顶点确定的直线与含有四个顶点的平面构成的“正交
15、线面对 ”,分情形争论:对于每一条棱,都可以与两个侧面构成“正交线面对 ”,这样的 “正交线面对 ”有 2 12=24 个;对于每一条面对角线,都可以与一个对角面构成“ 正交线面对” ,这样的“ 正交线面对” 有 线面对” 共有 36 个选 D答案: D 例 3有如下三个命题:分别在两个平面内的两条直线肯定是异面直线;垂直于同一个平面的两条直线是平行直线;12 个;所以正方体中“ 正交过平面 的一条斜线有一个平面与平面 垂直其中正确命题的个数为 A0 B1 C2 D3 详解:分别在两个平行平面内的两条直线有可能平行,故错误;垂直于同一平面的两条直线是平行直线,正确;设直线 l 是平面 的一条斜
16、线,直线 m是一条与平面 垂直的直线,当 m与 l相交时确定一个平面,且这平面是唯独的,就正确名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载就正确命题的个数有两个,应选 C. 答案: C 学问讲解:一、空间两个平面 1 两个平面的位置关系 1 两平面平行没有公共点; 2 两平面相交有一条公共直线 2 两个平面平行的判定和性质是由线面平行确定面面平行 的,要留意相互转化 3 两个平面垂直的判定和性质也是由线面垂直确定面面垂 直要留意它们的转化, 除此之外, 仍可利用二面角为直二面角来判定两个平面 垂直二、空间平
17、行关系、垂直关系的转化 1 空间平行关系的转化 2 空间垂直关系的转化名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载返回顶部【例题】例 1平面平面的一个充分条件是 A存在一条直线B存在一条直线C存在两条平行直线D存在两条异面直线详解:ABC 均不肯定推出.平面平面的一个充分条件是“ 存在两条异面直线” ,选 D. 答案: D 例 2已知 、 是不同的两个平面,直线,直线命题 pa 与 b 无公共点;命题 q ,就 p 是 q 的 A充分而不必要条件 B必要而不充分条件 C充要条件 D既不充分也不必要条件详解
18、:如图, a、b 无公共点,但 与 不平行,故名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 而学习必备欢迎下载,就 、 无公共点,所以 a、b 也没有公共点故所以 p 是 q 的必要而不充分条件答案: B 例 3如 、m、n 是互不相同的空间直线,、是不重合的平面,就以下命题中为真命题的是 A如,就B如,就C如,就D如,就详解:对 A,当 时,只是平行于 中某始终线而非全部,因而 未必能平行于 n;对 B,只有在 垂直与两面的交线才有结论成立;对 C,直线 和 m 可以是异面,对 D 立方体的棱就能表达这种关系 .,选 D.
19、 答案: D 学问讲解:一、三垂线定理名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载在平面内的一条直线, 假如它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二、三垂线定理的逆定理在平面内的一条直线,假如它和这个平面的一条斜线垂直,那么 它也和这条斜线在平面内的射影垂直注:三垂线定理及其逆定理, 都是争论直线和直线的垂直关系 的,在争论空间图形时, 常常利用它们把某些空间图形的运算问题转化为平面图形的运算问题,如后面要讲的二面角的运算等此外,有些证明题中,也常常要 用到它,因此要坚固把握三垂线定理及
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