最新高中数学常用公式及结论(立体
几何总结)
一、线线平行的判断:
①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。
直线和交线平行图
②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。
交线平行图
③垂直于同一平面的两条直线平行。
直线平行图
二、线线垂直的判断:
①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。
②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。
线线垂直图
③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。
三、线面平行的判断:
①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。
②两个平面平行,其中一个平面内的直线必平行于另一个平面。
四、面面平行的判断:
①一个平面内的两条相交直线分别平行于另一个平面内两相交直线,这两个平面平行。
②垂直于同一条直线的两个平面平行。
五、线面垂直的判断:
①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。
②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。
③一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。
④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。
六、面面垂直的判断:
一个平面经过另一个平面的垂线,这两个平面互相垂直。
七、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:
通过直线的平移,把异面直线所成的角转化为平面内相交直线所成的角。
异面直线所成角的范围:0°< α≤90°;
注意:
若异面直线中一条直线是三角形的一边,则平移时可找三角形的中位线。有的还可以通过补形,
如:将三棱柱补成四棱柱;将正方体再加上三个同样的正方体,补成一个底面是正方形的长方体。
②线面所成的角:
斜线与平面所成的角:斜线与它在平面内的射影所成的角。
范围 0°< α< 90°
③二面角:
二面角图
关键是找出二面角的平面角。
方法有:①定义法;②三垂线定理法;③垂面法;
定义法:
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民主两条射线所成的叫叫做二面角的平面角。还可以用射影法:
cosθ= S'/S ;其中θ为二面角α- l - β的大小。
S 为α内的一个封闭几何图形的面积;S' 为α内的一个封闭几何图形在β内射影图形的面积。
八、夹角公式:
空间直角坐标系
夹角公式图
线线夹角公式图
线面夹角公式图
面面夹角公式图
九、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。
④向量法:
向量法中:点到面的距离公式图
十、空间向量的坐标运算
空间向量的坐标运算图
十一、球
①球的半径是R,则其
球图(1)
②球的组合体
(1)球与长方体的组合体:
长方体的外接球的直径是长方体的体对角线长。
(2)球与正方体的组合体:
正方体的内切球的直径是正方体的棱长;
正方体的棱切球的直径是正方体的面对角线长;
正方体的外接球的直径是正方体的体对角线长。
(3)球与正四面体的组合体:
棱长为a 的正四面体的内切球的半径为(√6 /12) a
球图(2)
十二、多面体:
(1)棱柱:两底面互相平行,侧面都是平行四边形,侧棱平行且相等。
棱柱图
(2)正棱锥:底面是正多边形,侧面是等腰三角形,顶点在底面内的射影是底面中心
性质:
Ⅰ、平行于底面的截面和底面相似;
截面的边长和底面的对应边边长的比等于截得的棱锥的高与原棱锥的高的比;
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、各侧面都是全等的等腰三角形;通过四个直角三角形
正棱锥图(1)
实现边,高,斜高间的换算。
正棱锥图(2)
(3)正四面体:
正四面体图(1)
对于棱长为a 正四面体的问题可将它补成一个边长为√2/2 a 的正方体问题。
对棱间的距离为√2/2 a (正方体的边长)
正四面体的高√6/3 a (= 2/3 ×L正方体体对角线)正四面体的体积为
正四面体图(2)
正四面体的中心到底面与顶点的距离之比为1 :3
正四面体图(3)
俯视图侧视图 正视图高二学考必修二学案 第1课 空间几何体的结构、三视图和直观图 一、要点知识:1、棱(圆)柱、棱(圆)锥、棱(圆)台的结构特征: (1)___________________________________,_______________________________________, _______________________________________,由这些面所围成的多面体叫做棱柱。 (2)___________________________________,____________________________由这些面所围成的多面体叫做棱锥。 (3)______________________________________________________这样的多面体叫做棱台。 (4)______________________________________________________叫做圆柱,旋转轴叫做_______,垂直与轴的边旋转而成的圆面叫做_______,平行与轴的边旋转而成的曲面叫做______,无论旋转到什么位置,不垂直于轴的边都叫做___________ (5) _____________________________________________________所围成的旋转体叫做圆锥。 (6) _____________________________________________________叫做圆台。 (7) _____________________________________________________叫做球体,简称球。 2、中心投影、平行投影及空间几何体的三视图、直观图 (1)光由一点向外散射形成的投影,叫做______________ (2)在一束平行光线照射下形成的投影,叫做__________,投影线正对着投影面时,叫做正投影,否则叫斜投影。 3、正视图:光线从物体的_______投影所得的投影图,它能反映物体的_______和长度。 侧视图:光线从物体的________投影所得的投影图,它能反映物体的高度和宽度。 俯视图:光线从物体的________投影所得的投影图,它能反映物体的长度和宽度。 学业水平考试怎么考 1. 下列几何体中,正视图、侧视图和俯视图都相同的是( ). A .圆柱 B.圆锥 C.球 D.三菱柱 2、如图是一个几何体的三视图,则该几何体为( ) A 、球 B 、圆柱 C 、圆台 D 、圆锥 3.如图是一个几何体的三视图,则该几何体为( ) A.球 B.圆锥 C.圆柱 D.圆台 二、课前小练: 1、有一个几何体的三视图如下图所示,这个几何体应是一个( ) A 、棱台 B 、棱锥 C 、棱柱 D 、都不对 2、下列结论中 (1).有两个面互相平行,其余各面都是平面四边形的几何体叫棱柱 ; (2).有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形的几何体叫棱柱; (3).用一个平面去截棱锥,棱锥的底面和截面之间的部分叫棱台; (4).以直角三角形的一条直角边所在直线为旋转轴将直角三角形旋转一周而形成的曲面所围成的几何体叫 圆锥。其中正确的结论是( ) A.3 B.2 C.1 D.0 3、将图1所示的三角形绕直线l 旋转一周,可以得到如图2所示的几何体的是哪一个三角 形( ) 4、下面多面体是五面体的是( ) C ′ A ′ Y ′ D ′
立体几何知识点总结
立体几何知识点总结 1、 多面体(棱柱、棱锥)的结构特征 (1)棱柱: ①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。 棱柱斜棱柱直棱柱正棱柱; 四棱柱平行六面体直平行六面体 长方体正底面是正方形 底面是矩形 侧棱垂直于底面 底面是平行四边形 底面是正多边形 侧棱垂直于底面 侧棱不垂直于底面
棱长都相等 四棱柱正方体。 ②性质:Ⅰ、侧面都是平行四边形;Ⅱ、两底面是全等多边形; Ⅲ、平行于底面的截面和底面全等;对角面是平行四边形; Ⅳ、长方体一条对角线长的平方等于一个顶点上三条棱的长的平方和。 (2)棱锥: ①定义: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 围成的几何体叫做棱锥; 正棱锥:底面是正多边形,并且顶点在底面内的射影是底面中心,这样的棱锥叫做正棱锥; ②性质: Ⅰ、平行于底面的截面和底面相似, 截面的边长和底面的对应边边长的比 等于截得的棱锥的高与原棱锥的高的 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、正棱锥性质:各侧面都是全等的等腰三 角形;通过四个直角三角形POH Rt ?,POB Rt ?, PBH Rt ?,BOH Rt ?实现边,高,斜高间的换算 2、 旋转体(圆柱、圆锥、球)的结构特征 A B C D O H P
(2)性质: ①任意截面是圆面(经过球心的平面,截得 的圆叫大圆,不经 过球心的平面截得 的圆叫 小圆) ②球心和截面圆心的连线垂直于截面,并且 2d 2 =,其中R为球半径,r为截 r- R 面半径,d为球心的到截面的距离。 3、柱体、锥体、球体的表面积与体积 (1)几何体的表面积为几何体各个面的面积的和。
高中数学公式大全(必备版) 高中数学公式大全(必备版) 篇一 篇二 篇三 公式一: 设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: sin(2kπ+α)=sinα (k∈Z) cos(2kπ+α)=cosα (k∈Z) tan(2kπ+α)=tanα (k∈Z) cot(2kπ+α)=cotα (k∈Z) 公式二: 设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系: sin(π+α)=-sinα cos(π+α)=-cosα tan(π+α)=tanα cot(π+α)=cotα 公式三: 任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: sin(-α)=-sinα
cos(-α)=cosα tan(-α)=-tanα cot(-α)=-cotα 公式四: 利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系: sin(π-α)=sinα cos(π-α)=-cosα tan(π-α)=-tanα cot(π-α)=-cotα 公式五: 利用公式一和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系: sin(2π-α)=-sinα cos(2π-α)=cosα tan(2π-α)=-tanα cot(2π-α)=-cotα 公式六: π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系: sin(π/2+α)=cosα cos(π/2+α)=-sinα tan(π/2+α)=-cotα
cot(π/2+α)=-tanα sin(π/2-α)=cosα cos(π/2-α)=sinα tan(π/2-α)=cotα cot(π/2-α)=tanα sin(3π/2+α)=-cosα cos(3π/2+α)=sinα tan(3π/2+α)=-cotα cot(3π/2+α)=-tanα sin(3π/2-α)=-cosα cos(3π/2-α)=-sinα tan(3π/2-α)=cotα cot(3π/2-α)=tanα (以上k∈Z) 注意:在做题时,将a看成锐角来做会比较好做。 诱导公式记忆口诀 ※规律总结※ 上面这些诱导公式可以概括为: 对于π/2*k ±α(k∈Z)的三角函数值, ①当k是偶数时,得到α的同名函数值,即函数名不改变; ②当k是奇数时,得到α相应的余函数值,即sin→cos;cos→sin;tan→cot;cot→tan(奇变偶不变),然后在前面加上把α看成锐
① 中位线定理 例题:已知如图:平行四边形ABCD 中,6BC =,正方形ADEF 所在平面与平面ABCD 垂直,G ,H 分别是DF ,BE 的中点. (1)求证:GH ∥平面CDE ; (2)若2,CD DB ==,求四棱锥F-ABCD 的体积. 练习:1、如下图所示:在直三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,AC=3,BC=4,AB=5,AA 1=4,点D 是AB 的中点。 求证:AC 1∥平面CDB 1; 2. 如图,1111D C B A ABCD -是正四棱柱侧棱长为1,底面边长为2,E 是棱BC 的中点。(1)求证: //1BD 平面DE C 1;(2)求三棱锥BC D D 1-的体积. 3、如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是正方形,侧棱PD ⊥底面ABCD ,4,3PD DC ==,E 是PC 的中点。 (1)证明://PA BDE 平面; (2)求PAD ?以PA 为轴旋转所围成的几何体体积。 A 1 C _ H _ G _ D _ A _ B _ C E F
G P A B C D F E A B C D E F 例2、 如图, 在矩形ABCD 中,2AB BC = , ,P Q 分别为线段,AB CD 的中点, EP ⊥平面ABCD .求证: AQ ∥平面CEP ;(利用平行四边形) 练习:①如图,PA 垂直于矩形ABCD 所在的平面,E 、F 分别是AB 、PD 的中点。求证:AF ∥平面PCE ; ②如图,已知P 是矩形ABCD 所在平面外一点,ABCD 平面PD ⊥,M ,N 分别是AB ,PC 中点。求证://PAD MN 平面 P A B C D M N ③ 如图,已知AB 平面ACD ,DE//AB ,△ACD 是正三角形,AD = DE = 2AB ,且F 是CD 的中点.⑴求证:AF//平面BCE ; 的交点.求证://1O C 面 ④、已知正方体ABCD-1111D C B A ,O 是底ABCD 对角线11 AB D . D 1C 1 B 1 A 1
立体几何习题 1. 如图,四棱锥P-ABCD 的底面是正方形, ,,//,PA ABCD AE PD EF CD AM EF ⊥⊥=底面 (1) 证明MF 是异面直线AB 与PC 的公垂线; (2) 若3PA AB =,求直线AC 与平面EAM 所成角的正弦值 2. 已知三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,底面边长和侧棱长均为a ,侧面A 1ACC 1⊥底面ABC ,A 1B =2 6a , (Ⅰ)求异面直线AC 与BC 1所成角的余弦值; (Ⅱ)求证:A 1B ⊥面AB 1C . 3. 如图,四棱锥S ABCD -的底面是边长为1的正方形,SD 垂直于底面 ABCD ,SB = 3 1.求证BC SC ⊥; 2.求面ASD 与面BSC 所成二面角的大小; 3.设棱SA 的中点为M ,求异面直线DM 与SB 所成角的大小 B C D A P M F E
4. 在三棱锥S —ABC 中,△ABC 是边长为4的正三角形,平面SAC ⊥平面ABC ,SA=SC=23,M 、N 分别为AB 、SB 的中点. (Ⅰ)证明:AC ⊥SB ; (Ⅱ)求二面角N —CM —B 的大小; (Ⅲ)求点B 到平面CMN 的距离. 5. 如右下图,在长方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,已知AB= 4, AD =3, AA 1= 2. E 、F 分别是线段AB 、BC 上的点,且EB= FB=1. (1) 求二面角C —DE —C 1的正切值; (2) 求直线EC 1与FD 1所成的余弦值. 6. 如图,在底面是菱形的四棱锥P —ABC D中,∠ABC=600,PA=AC=a ,PB=PD=a 2,点E 在PD 上,且PE:ED=2:1. (I )证明PA ⊥平面ABCD ; (II )求以AC 为棱,EAC 与DAC 为面的二面角 的大小; (Ⅲ)在棱PC 上是否存在一点F ,使BF//平面AEC ?证明你的结论. 1 B 1D B A 1E F B C D A P E
必修2 第一章 空间几何体知识点总结 一.空间几何体的三视图 正视图:光线从几何体的前面向后面正投影得到的投影图;反映了物体的高度和长度 侧视图:光线从几何体的左面向右面正投影得到的投影图;反映了物体的高度和宽度 俯视图:光线从几何体的上面向下面正投影得到的投影图。反映了物体的长度和宽度 三视图中反应的长、宽、高的特点:“长对正”,“高平齐”,“宽相等” 二.空间几何体的直观图 斜二测画法的基本步骤:①建立适当直角坐标系xOy (尽可能使更多的点在坐标轴上) ②建立斜坐标系'''x O y ∠,使'''x O y ∠=450 (或1350 ) ③画对应图形 在已知图形平行于X 轴的线段,在直观图中画成平行于X ‘ 轴,且长度保持不变; 在已知图形平行于Y 轴的线段,在直观图中画成平行于Y ‘ 轴,且长度变为原来的一半; 直观图与原图形的面积关系:4 2S ?=原图形直观图S 三.空间几何体的表面积与体积 ⑴圆柱侧面积;l r S ??=π2侧面 ⑵圆锥侧面积:l r S ??=π侧面 ⑶圆台侧面积:l R l r S ??+??=ππ侧面 h S V ?=柱体h S V ?= 3 1锥体() 1 3 V h S S S S =+?+下下 台体上上 球的表面积和体积 32 3 44R V R S ππ= =球球,. 正三棱锥是底面是等边三角形,三个侧面是全等的等腰三角形的三棱锥。 正四面体是每个面都是全等的等边三角形的三棱锥。 第二章 点、直线、平面之间的位置关系知识点总结 一. 平面基本性质即三条公理 公理1 公理2 公理3 图形语言 文字 语言 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. 过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面. 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 语言 ,,A l B l l A B ααα∈∈????∈∈? ,,,,A B C A B C α ?不共线确定平面 ,l P P P l αβαβ=?∈∈??∈? 作用 判断线在面内 确定一个平面 证明多点共线 公理2的三条推论: 推论1 经过一条直线和这条直线外的一点,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. 二.直线与直线的位置关系 共面直线: 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。(既不平行,也不相交) 三.直线与平面的位置关系有三种情况: 在平面内——有无数个公共点 . 符号 a α 相交——有且只有一个公共点 符号 a ∩α= A 平行——没有公共点 符号 a ∥α 说明:直线与平面相交或平行的情况统称为直线在平面外,可用a α来表示 1.直线和平面平行的判定 (1)定义:直线和平面没有公共点,则称直线平行于平面; (2)判定定理:平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行。 简记为:线线平行,则线面平行。 符号: ////a b a a b ααα ?? ?????? 2.直线和平面平行的性质定理: 一条直线与一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行。 简记为:线面平行,则线线平行. 符号: a a a b b α βαβ??=? ???? 3.直线与平面垂直 ⑴定义:如果一条直线垂直于一个平面内的任意一条直线,那么就说这条直线和这个平面垂直。 ⑵判定定理:一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直。
1.判定两个平面平行的方法: (1)根据定义——证明两平面没有公共点; (2)判定定理——证明一个平面内的两条相交直线都平行于另一个平面; (3)证明两平面同垂直于一条直线。 2.两个平面平行的主要性质: ⑴由定义知:“两平行平面没有公共点”。 ⑵由定义推得:“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。 ⑶两个平面平行的性质定理:“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”。 ⑷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。 ⑸夹在两个平行平面间的平行线段相等。 ⑹经过平面外一点只有一个平面和已知平面平行。 3.空间的角和距离是空间图形中最基本的数量关系,空间的角主要研究射影以及与射影有关的定理、空间两直线所成的角、直线和平面所成的角、以及二面角和二面角的平面角等.解这类问题的基本思路是把空间问题转化为平面问题去解决. 空间的角,是对由点、直线、平面所组成的空间图形中各种元素间的位置关系进行定量 分析的一个重要概念,由它们的定义,可得其取值范围,如两异面直线所成的角θ∈(0,2 π ], 直线与平面所成的角θ∈0,2π?? ????,二面角的大小,可用它们的平面角来度量,其平面角θ∈[0, π ]. 对于空间角的计算,总是通过一定的手段将其转化为一个平面内的角,并把它置于一个平面图形,而且是一个三角形的内角来解决,而这种转化就是利用直线与平面的平行与垂直来实现的, 如求异面直线所成的角常用平移法(转化为相交直线)与向量法;求直线与平面所成的角常利用射影转化为相交直线所成的角;而求二面角-l -的平面角(记作)通常有以 下几种方法: (1) 根据定义; (2) 过棱l 上任一点O 作棱l 的垂面 ,设 ∩ =OA , ∩ =OB ,则∠AOB = ; (3) 利用三垂线定理或逆定理,过一个半平面内一点A ,分别作另一个平面的垂线 AB (垂足为B ),或棱l 的垂线AC (垂足为C ),连结AC ,则∠ACB = 或∠ACB =-; (4) 设A 为平面外任一点,AB ⊥ ,垂足为B ,AC ⊥ ,垂足为C ,则∠BAC = 或 ∠BAC =-; (5) 利用面积射影定理,设平面 内的平面图形F 的面积为S ,F 在平面 内的射影图形
A B C D P Q 向量法求空间角 1.(本小题满分10分)在如图所示的多面体中,四边形ABCD 为正方形,四边形ADPQ 是直角梯形,DP AD ⊥,⊥CD 平面ADPQ , DP AQ AB 2 1 ==. (1)求证:⊥PQ 平面DCQ ; (2)求平面BCQ 与平面ADPQ 所成的锐二面角的大小. 2.(满分13分)如图所示,正四棱锥P -ABCD 中,O 为底面正方形的中心,侧棱PA 与底面ABCD 所成的角的正切值为 2 6 . (1)求侧面PAD 与底面ABCD 所成的二面角的大小; (2)若E 是PB 的中点,求异面直线PD 与AE 所成角的正切值; (3)问在棱AD 上是否存在一点F ,使EF ⊥侧面PBC ,若存在,试确定点F 的位置;若不存在,说明理由. B
3.(本小题只理科做,满分14分)如图,已知AB⊥平面ACD,DE//AB,△ACD是正三角形,AD=DE=2AB,且F是CD的中点. (1)求证:AF//平面BCE; (2)求证:平面BCE⊥平面CDE; (3)求平面BCE与平面ACD所成锐二面角的大小. P-中,PD⊥底面ABCD,且底面4.(本小题满分12分)如图,在四棱锥ABCD ABCD为正方形,G PD =分别为CB PC, ,的中点. = PD F ,2 E AD, , AP平面EFG; (1)求证:// (2)求平面GEF和平面DEF的夹角.
H P G F E D C B 5.如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,平面1A BC ⊥ 侧面11A ABB 且12AA AB ==. (Ⅰ)求证:AB BC ⊥; (Ⅱ)若直线AC 与平面1A BC 所成的角为 6 π ,求锐二面角1A A C B --的大小. 6.如图,四边形ABCD 是正方形,EA ⊥平面ABCD ,EA PD ,2AD PD EA ==, F , G , H 分别为PB ,EB ,PC 的中点. (1)求证:FG 平面PED ; (2)求平面FGH 与平面PBC 所成锐二面角的大小.
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 ·h 2 、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 '2 S ch = 正棱椎(c 为底周长,'h 为斜高) 体积:1 3 V 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 2 2 的正方体问题。 A B C D P O H
高中数学常用公式汇总及结论 1 、元素与集合的关 系: 2 、集合的子集个数共有个;真子集有个;非空子集有个;非空的真子集有个. 3 、二次函数的解析式的三种形式: (1) 一般式: (2) 顶点式:(当已知抛物线的顶点坐标时,设为此式) (3)零点式:(当已知抛物线与轴的交点坐标为时,设为此式) (4)切线式:。(当已知抛物线与直线相切且切点的横坐标为时, 设为此式) 4、真值表:同真且真,同假或假 5 、常见结论的否定形式;
6 、四种命题的相互关系(下图):(原命题与逆否命题同真同假;逆命题与否命题同真同假.) 充要条件: (1) 则P是q的充分条件,反之,q是p的必要条件; (2)且q ≠> p,则P是q的充分不必要条件; (3) p ≠> p ,且,则P是q的必要不充分条件;(4)p ≠> p ,且则P是q的既不充分又不必要条件。 7、函数单调性: 增函数:(1)文字描述是:y随x的增大而增大。 (2)数学符号表述是:设f(x)在上有定义,若对任意的,都有成立, 则就叫在上是增函数。D则就是f(x)的递增区间。 减函数:(1)、文字描述是:y随x的增大而减小。 (2)、数学符号表述是:设f(x)在xD上有定义,若对任意的,都有 成立,则就叫f(x)在上是减函数。D则就是f(x)的递减区间。
单调性性质:(1)、增函数+增函数=增函数;(2)、减函数+减函数=减函数; (3)、增函数-减函数=增函数;(4)、减函数-增函数=减函数; 注:上述结果中的函数的定义域一般情况下是要变的,是等号左边两个函数定义域的交集。 复合函数的单调性: 等价关系: (1)设,那么 上是增函数; 上是减函数. (2)设函数在某个区间内可导,如果,则为增函数;如果,则为减函数. 8、函数的奇偶性:(注:是奇偶函数的前提条件是:定义域必须关于原点对称) 奇函数定义:在前提条件下,若有,则f(x)就是奇函数。
由判定定理和性质定理构成一套完整的定理体系,在应用中:低一级位置关系判定高一级位置关系;高一级位置关系推出低一级位置关系,前者是判定定理,后者是性质定理。 1. 线线、线面、面面平行关系的转化: αβ αγβγ //,// ==???? a b a b 面面平行性质 ??? ? ? 面面平行性质 αγβγαβ //////?? ?? 2. 线线、线面、面面垂直关系的转化: a a OA a PO a PO a AO ?⊥?⊥⊥?⊥αα 在内射影则 面面垂直判定 线面垂直定义 l a l a ⊥??⊥? ??α α 面面垂直性质,推论2 αβ αββα⊥=?⊥?⊥??? ? ? b a a b a , αγβγαβ γ⊥⊥=?⊥? ?? ? ? a a 面面垂直定义 αβαβαβ =--?⊥? ?? l l ,且二面角成直二面角
面面∥面面平行判定2 线面垂直性质2a b a b //⊥?⊥??? α α a b a b ⊥ ⊥???? αα// a a ⊥⊥?? ?? αβα β // αβα β//a a ⊥⊥? ?? a 4. 应用以上“转化”的基本思路——“由求证想判定,由已知想性质。” 5. 唯一性结论: 1. 三类角的定义: (1)异面直线所成的角θ:0°<θ≤90 ° (2)直线与平面所成的角:0°≤θ≤90° (3)二面角:二面角的平面角θ,0°<θ≤180° 2. 三类角的求法:转化为平面角“一找、二作、三算” 即:(1)找出或作出有关的角;(2)证明其符合定义; (3)指出所求作的角; (4)计算大小。
高考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。 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 ·h 2 、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;截得的棱锥的底面是四边形 底面是平行四边形 侧棱垂直于底面 底面是矩形 底面是正方形 棱长都相等 图1-1 棱柱
1. 空间角与空间距离 在高考的立体几何试题中,求角与距离是必考查的问题,其中最主要的是求线线角、线面角、面面角、点到面的距离,求角或距离的步骤是“一作、二证、三算”,即在添置必要的辅助线或辅助面后,通过推理论证某个角或线段就是所求空间角或空间距离的相关量,最后再计算。 2. 立体几体的探索性问题 立体几何的探索性问题在近年高考命题中经常出现,这种题型有利于考查学生归纳、判断等方面的能力,也有利于创新意识的培养。近几年立体几何探索题考查的类型主要有:(1)探索条件,即探索能使结论成立的条件是什么(2)探索结论,即在给定的条件下命题的结论是什么。 对命题条件的探索常采用以下三种方法:(1)先观察,尝试给出条件再证明;(2)先通过命题成立的必要条件探索出命题成立的条件,再证明充分性;(3)把几何问题转化为代数问题,探索出命题成立的条件。 对命题结论的探索,常从条件出发,再根据所学知识,探索出要求的结论是什么,另外还有探索结论是否存在,常假设结论存在,再寻找与条件相容还是矛盾。
(一)平行与垂直关系的论证 由判定定理和性质定理构成一套完整的定理体系,在应用中:低一级位置关系判定高一级位置关系;高一级位置关系推出低一级位置关系,前者是判定定理,后者是性质定理。 1. 线线、线面、面面平行关系的转化: αβ αγβγ //,// ==?? ?? a b a b 面面平行性质 ??? ? ? 面面平行性质 αγβγαβ //////?? ?? 2. 线线、线面、面面垂直关系的转化:
a a OA a PO a PO a AO ?⊥?⊥⊥?⊥αα 在内射影则 面面垂直判定 线面垂直定义 l a l a ⊥??⊥? ??α α 面面垂直性质,推论2 αβ αββα⊥=?⊥?⊥??? ? ? b a a b a , αγβγαβ γ⊥⊥=?⊥? ?? ? ? a a 面面垂直定义 αβαβαβ =--?⊥? ?? l l ,且二面角成直二面角 3. 平行与垂直关系的转化: 面面∥面面平行判定2 面面平行性质3 a b a b //⊥?⊥??? α α a b a b ⊥⊥???? αα// a a ⊥⊥?? ?? αβα β // αβα β//a a ⊥⊥? ?? a 4. 应用以上“转化”的基本思路——“由求证想判定,由已知想性质。” 5. 唯一性结论:
高二文科数学立体几何平行与垂直部分练习题 1.如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 是1AA 的中点. (1)求证:1//A C 平面BDE ; (2)求证:平面1A AC ⊥平面BDE ; (3)求直线BE 与平面1A AC 所成角的正弦值. 2.如图,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,侧面对角线AB 1,BC 1上分别有两点E ,F ,且B 1E =C 1F.求证:EF ∥平面ABCD. 3.如图,四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为矩形,PA ⊥平面ABCD ,E 是PD 的中点. (1)证明:PB //平面AEC ; (2)设1,3AP AD ==三棱锥P ABD -的体积34 V =求A 到平面PBC 的距离.
A D B C P E 4.如图,已知四边形ABCD 是矩形,PA⊥平面ABCD,M, N分别是AB, PC的中点. (1)求证:MN∥平面PAD; (2)求证:MN⊥DC; 5.已知四棱锥P ABCD -的底面为直角梯形,// AB DC,⊥ = ∠PA DAB, 90ο底面ABCD,且1 PA AD DC ===,2 AB=,M是PB的中点. (1)求证:CM PAD P面; (2)证明:面PAD⊥面PCD; (3)求AC与PB所成的角的余弦值; (4)求棱锥M PAC -的体积。 6.已知四棱锥P-ABCD,底面ABCD为矩形,侧棱PA⊥平面ABCD,其中BC=2AB=2PA=6,M、N为侧棱PC上的两个三等分点 A B C D P N
(1)求证:AN∥平面MBD; (2)求异面直线AN与PD所成角的余弦值; (3)求二面角M-BD-C的余弦值. 7.如图,ABCD是正方形,O是正方形的中心,PO⊥底面ABCD,E是PC的中点。 求证:(1)PA∥平面BDE (2)平面PAC⊥平面BDE 8.在四棱锥ABCD P-中,底面ABCD为矩形,ABCD PD底面 ⊥,1 = AB,2 = BC,3 = PD,F G、分别为CD AP、的中点. (1) 求证:// FG平面BCP; (2) 求证:PC AD⊥; F G P D C B A 9.如图,已知在侧棱垂直于底面的三棱柱111 ABC A B C -中,3 AC=,5 AB=,4 BC=,P M D C B A N
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】2222 11AC 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2 2 2 cos cos cos 2αβγ++=,2 2 2 sin 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 h S 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=2 22rh r ππ+,V 圆柱=S 底h=2 r 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。 正棱锥——如果有一个棱锥的底面是正多边形,并且顶点在底面的射影是底面的中心,这样的棱锥叫做正棱锥。 3.2棱锥的性质: ①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; ②正棱锥各侧棱相等,各侧面是全等的等腰三角形; ③正棱锥中六个元素,即侧棱、高、斜高、侧棱在底面内的射影、斜高在底面的射影、底面边长一半,构成四个直角三角形。)(如上图:,,,SOB SOH SBH OBH 为直角三角形) 3.3侧面展开图:正n 棱锥的侧面展开图是有n 个全等的等腰三角形组成的。 侧面 母线 B
高中数学常用公式及常用结论 1.包含关系 A B A A B B =?=U U A B C B C A ???? U A C B ?=ΦU C A B R ?= 2.集合12{,, ,}n a a a 的子集个数共有2n 个;真子集有2n –1个;非空子集有2n –1个;非空的真子集有2n –2 个. 3.充要条件 (1)充分条件:若p q ?,则p 是q 充分条件. (2)必要条件:若q p ?,则p 是q 必要条件. (3)充要条件:若p q ?,且q p ?,则p 是q 充要条件. 注:如果甲是乙的充分条件,则乙是甲的必要条件;反之亦然. 4.函数的单调性 (1)设[]2121,,x x b a x x ≠∈?那么 []1212()()()0x x f x f x -->? []b a x f x x x f x f ,)(0) ()(2 121在?>--上是增函数; []1212()()()0x x f x f x -- []b a x f x x x f x f ,)(0) ()(2 121在?<--上是减函数. (2)设函数)(x f y =在某个区间内可导,如果0)(>'x f ,则)(x f 为增函数;如果0)(<'x f ,则)(x f 为减函 数. 5.如果函数)(x f 和)(x g 都是减函数,则在公共定义域内,和函数)()(x g x f +也是减函数; 如果函数 )(u f y =和)(x g u =在其对应的定义域上都是减函数,则复合函数)]([x g f y =是增函数. 6.奇偶函数的图象特征 奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y 轴对称;反过来,如果一个函数的图象关于原点对称,那么这个函数是奇函数;如果一个函数的图象关于y 轴对称,那么这个函数是偶函数. 7.对于函数)(x f y =(R x ∈),)()(x b f a x f -=+恒成立,则函数)(x f 的对称轴是函数2 b a x +=;两个函数)(a x f y +=与)(x b f y -= 的图象关于直线2 b a x += 对称. 8.几个函数方程的周期(约定a>0) (1))()(a x f x f +=,则)(x f 的周期T=a ; (2),)0)(()(1 )(≠=+x f x f a x f ,或1()() f x a f x +=-(()0)f x ≠,则)(x f 的周期T=2a ; 9.分数指数幂 (1)m n a = (0,,a m n N * >∈,且1n >).(2)1m n m n a a - = (0,,a m n N * >∈,且1n >). 10.根式的性质 (1 )n a =.(2)当n a =;当n ,0 ||,0a a a a a ≥?==? - . 11.有理指数幂的运算性质 (1) (0,,)r s r s a a a a r s Q +?=>∈.(2) ()(0,,)r s rs a a a r s Q =>∈.(3)()(0,0,)r r r a b a b a b r Q =>>∈. 12.指数式与对数式的互化式 log b a N b a N =?=(0,1,0)a a N >≠>. ①.负数和零没有对数,②.1的对数等于0:01log =a ,③.底的对数等于1:1log =a a , ④.积的对数:N M MN a a a log log )(log +=,商的对数:N M N M a a a log log log -=,
【最新整理,下载后即可编辑】 【模拟试题】 一. 选择题(每小题5分,共60分) 1. 给出四个命题: ①各侧面都是正方形的棱柱一定是正棱柱; ②各对角面是全等矩形的平行六面体一定是长方体; ③有两个侧面垂直于底面的棱柱一定是直棱柱; ④长方体一定是正四棱柱。 其中正确命题的个数是() A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 2. 下列四个命题: ①各侧面是全等的等腰三角形的四棱锥是正四棱锥; ②底面是正多边形的棱锥是正棱锥; ③棱锥的所有面可能都是直角三角形; ④四棱锥中侧面最多有四个直角三角形。 正确的命题有________个 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 3. 长方体的一个顶点处的三条棱长之比为1:2:3,它的表面积为88,则它的对角线长为() A. 12 B. 24 C. 214 D. 414 4. 湖面上漂着一个球,湖结冰后将球取出,冰面上留下一个面直径为24cm,深为8cm的空穴,则该球的半径是() A. 8cm B. 12cm C. 13cm D. 82cm 5. 一个圆柱的侧面展开图是一个正方形,这个圆柱的全面积为侧面积的比是() A. 12 2 +π π B. 14 4 +π π C. 12 +π π D. 14 2 +π π 6. 已知直线l m ⊥? 平面,直线平面 αβ,有下面四个命题: ①αβ//?⊥l m;②αβ⊥?l m //;③l m //?⊥ αβ;④l m⊥?αβ//。 其中正确的两个命题是() A. ①② B. ③④ C. ②④ D. ①③
7. 若干毫升水倒入底面半径为2cm 的圆柱形器皿中,量得水面的高度为6cm ,若将这些水倒入轴截面是正三角形的倒圆锥形器皿中,则水面的高度是( ) A. 63cm B. 6cm C. 2182 D. 3123 8. 设正方体的全面积为242cm ,一个球内切于该正方体,那么这个球的体积是( ) A. 63πcm B. 32 3 3 πcm C. 8 3 3 πcm D. 4 3 3 πcm 9. 对于直线m 、n 和平面αβ、能得出αβ⊥的一个条件是( ) A. m n m n ⊥,,////αβ B. m n m n ⊥=?,,αβα C. m n n m //,,⊥?βα D. m n m n //,,⊥⊥αβ 10. 如果直线l 、m 与平面αβγ、、满足: l l m m =?⊥βγααγ ,,,//,那么必有( ) A. αγ⊥⊥和l m B. αγβ////,和m C. m l m //β,且⊥ D. αγαβ⊥⊥且 11. 已知正方体的八个顶点中,有四个点恰好为正四面体的顶点,则该正四面体的体积与正方体的体积之比为( ) A. 13: B. 12: C. 2:3 D. 1:3 12. 向高为H 的水瓶中注水,注满为止,如果注水量V 与水深h 的函数关系的图象如图所示,那么水瓶的形状是( ) 二. 填空题(每小题4分,共16分) 13. 正方体的全面积是a 2,它的顶点都在球面上,这个球的表面积是__________。 14. 正四棱台的斜高与上、下底面边长之比为5:2:8,体积为143cm ,则棱台的高为____________。 15. 正三棱柱的底面边长为a ,过它的一条侧棱上相距为b 的
高中数学之立体几何 平面的基本性质 公理1 如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内. 公理2 如果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 经过不在同一直线上的三个点,有且只有一个平面. 根据上面的公理,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. 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—有无数个公共点 (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(无数个公共点) 平行—没有公共点 异面直线的判定 证明两条直线是异面直线通常采用反证法. 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”. 线面平行与垂直的判定 (1)两直线平行的判定 ①定义:在同一个平面内,且没有公共点的两条直线平行. ②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,即若a∥α,aβ,α∩β=b,则a∥b. ③平行于同一直线的两直线平行,即若a∥b,b∥c,则a∥c. ④垂直于同一平面的两直线平行,即若a⊥α,b⊥α,则a∥b ⑤两平行平面与同一个平面相交,那么两条交线平行,即若α∥β,α∩γ,β∩γ=b,则a∥b ⑥如果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,即若α∩β=b,a∥α,a∥β,则a∥b. (2)两直线垂直的判定