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高中数学《必修2》立体几何知识点及解题思路

高中数学《必修2》立体几何知识点及解题思路
高中数学《必修2》立体几何知识点及解题思路

第一章 空间几何体

一、常见几何体的定义

能说出棱柱、棱锥、棱台、圆柱、圆锥、圆台、球的定义和性质。

二、常见几何体的面积、体积公式

1.圆柱:侧面积rl cl S π2==侧 (其中c 是底面周长,r 是底面半径,l 是圆柱的母线,也是高)

表面积)(2222l r r r rl S S S +=?+=+=πππ底侧表

h r sh V 2π==柱体

2.圆锥:侧面积rl cl S π==

2

1侧 (其中c 是底面周长,r 是底面半径,l 是圆锥的母线) 表面积)(2l r r r rl S S S +=+=+=πππ底侧表 h r sh V 23

131π==椎体 3.$

4.圆台:侧面积l R r l

R r S )(2

)22(+=+=πππ侧 (其中r 、R 是上下底面半径,l 是圆台的母线) 表面积)()(2222R r Rl rl R r l R r S S S +++=+++=+=ππππ底侧表

h S S S S V )(3

1''++=台体 (其中'S 、S 是上下底面面积,h 是圆台的高) 5.球:表面积24R S π=表,体积33

4R V π=球 三、直观图:会用斜二侧画法画出平面图形的直观图。

画法步骤:①在原图中画一个直角坐标系,在新图中画一个夹角为45°的坐标系; ②与x 轴平行的线段仍然与x 轴平行,长度不变;

与y 轴平行的线段仍然与y 轴平行,但是长度减半。

四、三视图

1.投影:光线照射物体留在屏幕上的影子。

`

①中心投影:光由一点向外散射形成的投影。

②平行投影:在平行光线照射下形成的投影。

③正投影:光线正对着投影面时的平行投影。

2.三视图:正视图:光线从前向后的正投影;

侧视图:光线从左向右的正投影;

俯视图:光线从上向下的正投影。

三视图的性质:

侧视图和正视图的高相同;俯视图和正视图的长相同;侧视图和俯视图的宽相同。

第二章:点、直线、平面之间的位置关系 一、立体几何中的公理与基本关系

&

1.平面公理:

公理1:如果一条直线上有两个点在一个平面内,那么这条直线在此平面内。

公理2:过不在一条直线上的三个点,有且只有一个平面。

推论1:一条直线和直线外一点确定一个平面。

推论2:两条相交直线确定一个平面。

推论3:两条平行直线确定一个平面。

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平面。 公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行。【本公理也称为平行直线的传递性】

2.等角定理:空间中如果两个角的两边分别平行,那么这两个角相等或互补。

3.空间四边形:四个顶点不在同一个平面内的四边形。

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4.点、线、面之间的位置关系的表示方法:

①点A 在直线l 上,记作 ,点A 不在直线l 上,记作 ;

②点A 在平面α内,记作 ,点A 不在平面α内,记作 ;

③直线l 在平面α内,记作 ,直线l 不在平面α内,记作 ; ④直线l 与平面α相交,记作 ,直线l 与平面α平行,记作 ; ⑤平面α与平面β平行,记作 ,平面α与平面β相交,记作 。

二、线面间的位置关系

1.线线间的位置关系:相交、平行、异面。

①异面直线的定义:不同在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线。

②异面直线所成的角:过空间任意点O 分别作两条异面直线的平行线,所得的两条相交直线所成的锐角或直角。异面直线所成的角的取值范围是(0,90]α∈。

2.…

3.线面间的位置关系:平行,相交,线在面内。【线在面外是指:平行或相交。】

3.面面间的位置关系:平行、相交。【注:垂直是相交的一种特殊情况。】

三、平行关系

1.线线平行:在同一个平面内没有公共点的两条直线称为平行直线。

2.线面平行

①定义:直线a 与平面α没有公共点,叫做直线a 与平面α平行,记作://a α。 ②判定定理:若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。 符号语言:若,,//a b a b αα??,则//a α。

③性质定理:若一直线与一平面平行,则过这条直线的平面与此平面的交线与该直线平行。 符号语言:若//,,a a b αβα

β?=,则//a b 。 `

3.面面平行

①定义:平面α与平面β没有公共点,则称平面α与平面β平行,记作//αβ。

②判定定理:一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行。 符号语言:若,,,//,//a b a b p a b ββαα??=,则//αβ。

③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。 符号语言:若//,,a b αβα

γβγ==,则//a b 。

四、垂直关系

1.线线垂直:若两条直线的夹角为90°,则称为两直线垂直。

2.线面垂直

①定义:若直线l 与平面α内的任意一条直线都垂直,则直线l 与平面α互相垂直;记作:l α⊥。

~

②判断定理: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。 符号语言:若,,,,l m l n m n m n P αα⊥⊥??=,则l α⊥。

③性质定理:垂直于同一个平面的两条直线平行。

符号语言:若,m n αα⊥⊥,则//m n 。

3.面面垂直

①定义:若两个相交平面所成的二面角是直二面角,则这两个平面互相垂直。记作:αβ⊥。 ②判断定理:一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直。

符号语言:若,m m αβ⊥?,则αβ⊥。

③性质定理:若两个平面垂直,则一个平面内垂直于它们交线的直线与另一个平面垂直。 符号语言:若,,,m m l l αβαα

β⊥?⊥=,则m β⊥。 `

四、空间中的角

1.线线角:线线角的范围[0,90]α∈。

2.线面角:平面的斜线和它在平面上的射影所成的角。线面角的范围[0,90]α∈。

3.面面角:

【二面角】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。二面角的范围[0,180]α∈。

【二面角的平面角】在二面角l αβ--的棱l 上任取一点O ,以点O 为垂足,在半平面α和β内分别作垂直于棱l 的垂线OB OA 和,则射线OB OA 和所成的角AOB ∠叫做二面角的平面角。注:二面角的大小等于它的平面角的大小。

五、空间的距离(略)

【常见题型与思路】

【一、平行的证明方法】

1.线线平行的证明方法:

①平行线的传递性:若//,//a b a c ,则//b c 。

②平行四边形:平行四边形的对边平行。

③中位线定理:三角形中位线定理和梯形中位线定理。

④若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。 符号语言:若//,,l l m αβαβ?=,则//l m 。

⑤若两个平行平面同时和第三个平面相交,则它们的交线平行。

符号语言:若//,,m n αβαγβγ==,则//m n 。

⑥垂直于同一平面的两条直线平行。

符号语言:若,m n αα⊥⊥,则//m n 。

2.线面平行的证明方法:

①若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。

符号语言:若,,//l m l m αα??,则//l α。

②若两个平面平行,则其中一个平面内的直线一定平行于另一个平面。

符号语言:若//,l αβα?,则//l β。

③若平面外的两条平行线中的一条平行于平面,则另一条也平行这个平面。 符号语言:若,,//,//m n m n m ααα??,则//n α。

3.面面平行的证明方法:

①若一个平面内的两条相交直线都与另一个平面平行,则这两个平面平行。 符号语言:若,,,//,//m n m n A m n ααββ??=,则//αβ。

②若两个平面同时与一条直线垂直,则这两个平面平行。

@

符号语言:若,l l αβ⊥⊥,则//αβ。

③若两个平面同时与一个平面平行,则这两个平面平行。

符号语言:若//,//αγβγ,则//αβ。

【二、垂直的证明方法】

1.线线垂直的证明方法:

①定义:若两条直线的夹角为90°,则两条直线垂直。

②勾股定理逆定理:在ABC ?中,若222AB AC BC +=,则90A ∠=,即AB AC ⊥。 ③若一条直线垂直一个平面,则这条直线垂直这个平面里的所有直线。

符号语言:若,l m αα⊥?,则l m ⊥。

④若直线垂直两平行直线中的一条,则也垂直另一条。

符号语言:若//,m n l m ⊥,则l n ⊥。

2.线面垂直的证明方法:

①若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。 符号语言:若,,,,m n m n A l m l n αα??=⊥⊥,则l α⊥。

②若两条平行直线中的一条垂直于一个平面,则另一条直线也垂直这个平面。 符号语言:若//,m n m α⊥,则n α⊥。

③若一条直线垂直于两平行平面中的一个平面,则该直线也垂直另一个平面。 符号语言:若//,l αβα⊥,则l β⊥。

④若两个平面垂直,则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直。 符号语言:若,,,l m m l αβαβα⊥=?⊥,则m β⊥。

3.面面垂直的证明方法:

①定义:若二面角l αβ--的平面角为90°,则αβ⊥。

②若一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直。

符号语言:若,l l αβ⊥?,则αβ⊥。

【三、角的求法】

1.线线角:首先把把两条直线平移到相交,其次把夹角放在三角形中。

2.线面角:首先找出线面角(斜线与射影的夹角),然后按照线线角求解。

3.面面角:首先找出二面角的平面角,然后按照线线角求解。

【四、距离的求法(略)】

【注意:以上每句话都有文字、符号、图像三种形式,理解并熟练转化才能学好,加油!】

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