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.