立体与平面解析解析几何(研究生整理)
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立体与平面解析解析几何
1. 常见多面体:棱柱,棱锥,棱台
常见的旋转体:圆柱,圆锥,圆台,球
平面的表示:通常用希腊字母α、β、γ表示,如平面α
直线一般用小写英语字母a, b, l或者大写字母直线上的两个点AB表示。
点与平面的关系:点A在平面内,记作;点不在平面内,
记作
点与直线的关系:点A的直线l上,记作:A∈l;点A在直线l外,记作A l;
直线与平面的关系:直线l在平面α内,记作lα;直线l不在平面α内,记作lα。
4. 四个公理
公理1:如果一条直线的两点在一个平面内,那么这条直线是所有的点都在这个平面内。
符号语言
公理2:经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面。
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公共直线
符号:平面α和β相交,交线是a,记作α∩β=a。
公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行
5. 直线和平面之间的位置关系
★线面平行:
⑴判定: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
⑵性质: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
★面面平行:
⑴判定: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
⑵性质: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
★线面垂直:
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: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
⑶性质:垂直于同一个平面的两条直线平行。
★面面垂直:
⑴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。
⑵判定:一个平面经过另一个平面的一条垂线,则这两个平面垂直
⑶性质: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。
6. 思考途径
证明直线与直线的平行的思考途径
(1)转化为二直线同与第三条直线平行;
(2)转化为线面平行;
证明直线与平面的平行的思考途径
(1)转化为线线平行;
(2)转化为面面平行.
证明平面与平面平行的思考途径
(1)转化为线面平行;
(2)转化为线面垂直.
证明直线与直线的垂直的思考途径
(1)转化为线面垂直;
(2)转化为线与另一线的射影垂直;
证明直线与平面垂直的思考途径
(1)转化为该直线与平面内相交二直线垂直;
(2)转化为该直线与平面的一条垂线平行;
(3)转化为该直线垂直于另一个平行平面;
证明平面与平面的垂直的思考途径
(1)转化为判断二面角是直二面角;
B
B1
A
D
C
D1
C1
A1
(2)转化为线面垂直.
练习:
1. 点到面的距离:
2. 如图,在棱长为a正方体中,
(1)A到面BCC1B1的距离为______
(2)A到平面BDD1B1的距离为____________
(3)AD到平面BCC1B1的距离为___________
(4)AA1到平面BDD1B1的距离为__________
3. 线面平行的判定:
线面垂直:
4. 已知直线()
A.异面 B.相交 C.平行 D.不确定
5. 过空间一点作平面,使其同时与两条异面直线平行,这样的平
面()
A.只有一个 B.至多有两个 C.不一定有 D.有无数个
6.
设E、F、G分别是四面体的棱BC、CD、DA的中点,则此四面
体中与过E、F、G的截面平行的棱()
A.0条 B.1条 C.2条 D.3条
7. 设P、Q是单位正方体AC1的面AA1D1D、面A1B1C1D1的中心。
如图:(1)证明:PQ∥平面AA1B1B;
(2)求线段PQ的长。
线面垂直
8. 已知矩形ABCD中,AB=1,BC=a,PA⊥平面ABCD。若在BC
上有且仅有一个点Q,满足PQ⊥QD,则a的值为 .
9.
如图,已知求证a∥l
B
A
D
C
10. 已知四面体ABCD所有的棱长相等,求证:AB⊥CD
11. 如图,ABCD为正方形,过A作线段SA⊥面ABCD,又过A作与
SC垂直的平面交SB、SC、SD于E、K、H,求证:E、H分别是
点A在直线SB和SD上的射影。
12. 在正方体ABCD—A1B1C1D1,G为CC1的中点,O为底面ABCD的
中心。求证:A1O⊥平面GBD
13. 如图,已知AC、AB分别是平面a的垂线和斜线,C、B分别是
垂足和斜足,a⊂a,a⊥BC。
求证:a⊥AB
a
a
C
B
A
14. 在正方体ABCD-A1B1C1D1中,求证:A1C⊥平面BC1D
B
B1
A
D
C
D1
C1
A1
面面垂直
15. S是△ABC所在平面外一点,SA⊥平面ABC,平面SAB⊥平面
SBC,求证AB⊥BC.
16.