高中数学立体几何专题归纳
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高中立体几何知识点及经典题型立体几何是高中数学中的重要部分,它研究了在三维空间内的几何形体。
本文将介绍高中立体几何的主要知识点和经典题型。
知识点以下是高中立体几何的主要知识点:1. 空间几何基础:点、线、面的概念及性质。
2. 参数方程和一般式方程:用参数或方程表示几何体的方法。
3. 立体图形的投影:点、直线、平面在投影中的表现形式。
4. 空间几何中的平行与垂直:直线、平面之间的平行关系及垂直关系。
5. 直线与面的位置关系:直线与平面之间的交点、垂线、倾斜角等概念。
6. 空间角的性质:二面角、棱锥、棱台等形体的角度关系。
7. 空间几何中的直线及曲线:空间中直线与曲线的方程及性质。
8. 空间立体角:球、球台、球扇等形体的角度关系。
9. 空间的切线:曲线在空间中的切线方程及其性质。
10. 空间的幂:圆、球及其他形体的幂的概念和性质。
经典题型以下是高中立体几何的经典题型:1. 求直线与平面的位置关系问题:例如,给定一直线和一个平面,求它们之间的交点、垂直线、倾斜角等。
2. 求空间角的问题:例如,给定两个平面的交线,求二面角的度数。
3. 求直线与曲线的位置关系问题:例如,给定一条直线和一个曲面,求它们之间的位置关系。
4. 求切线和法平面的问题:例如,给定一个曲线和一个点,求曲线在该点处的切线方程及法平面方程。
5. 求空间形体的幂问题:例如,给定一个球和一个平面,求平面关于球的幂及其性质。
以上只是一些经典的立体几何题型,通过解答这些题目,可以加深对立体几何知识的理解和运用。
希望本文对高中立体几何知识点和题型的介绍能够帮助到你。
祝你在学习立体几何时取得好成绩!。
高中立体几何基础知识点全集(图文并茂).第一篇:高中立体几何基础知识点全集(图文并茂).立体几何知识点整理姓名:一.直线和平面的三种位置关系: 1.线面平行 l 符号表示: 2.线面相交符号表示:3.线在面内符号表示: 二.平行关系: 1.线线平行: 方法一:用线面平行实现。
m l m l l // // ⇒⎪⎪⎪⎪⎪ = ⋂⊂βαβα方法二:用面面平行实现。
m l m l // // ⇒⎪⎪⎪⎪⎪ = ⋂ = ⋂βγα γ β α方法三:用线面垂直实现。
若α α⊥ ⊥m l , ,则 m l //。
方法四:用向量方法: 若向量和向量共线且 l、l //。
2.线面平行: 方法一:用线线平行实现。
α α α// //不重合, 则 m ml l m m l ⇒⎪⎪⎪⎪⎪⊄⊂方法二:用面面平行实现。
α β β α //// l l ⇒⎪⎪⎪⊂方法三:用平面法向量实现。
若 n 为平面α的一个法向量, l n ⊥且α⊄ l , 则α // l。
3.面面平行: 方法一:用线线平行实现。
βαα β // ' , ' , ' // ' // ⇒⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⊂⊂且相交且相交 m lm l m m l l 方法二:用线面平行实现。
βαβ α α // , // // ⇒⎪⎪⎪⎪⎪⊂且相交m l m l 三.垂直关系: 1.线面垂直: 方法一:用线线垂直实现。
αα ⊥⇒⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⊂ = ⋂⊥ ⊥ l AB AC A AB AC AB l AC l , m l方法二:用面面垂直实现。
αββαβα⊥⇒⎪⎭⎪⎪⎪⊂⊥=⋂⊥l l m l m , 2.面面垂直: 方法一:用线面垂直实现。
βαβα⊥⇒⎭⎪⎪⊂⊥l l 方法二:计算所成二面角为直角。
3.线线垂直: 方法一:用线面垂直实现。
m l m l ⊥⇒⎭⎪⎪⊂⊥αα方法二:三垂线定理及其逆定理。
PO l OA l PA l αα⊥⎪⎪⊥⇒⊥⎪⎪⊂⎭方法三:用向量方法: 若向量和向量的数量积为 0,则m l ⊥。
立体几何知识点一.基本概念和原理:1.公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上的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:过不在同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。
公理4 :平行于同一条直线的两条直线互相平行。
如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行并且方向相同,那么这两个角相等。
异面直线判定定理:用平面内一点与平面外一点的直线,与平面内不经过该点的直线是异面直线。
两异面直线所成的角:范围为( 0°,90° ) esp.空间向量法两异面直线间距离: 公垂线段(有且只有一条) esp.空间向量法2平面的一条斜线和它在这个平面内的射影所成的锐角。
esp.空间向量法(找平面的法向量)(规定:a、直线与平面垂直时,所成的角为直角,b、直线与平面平行或在平面内,所成的角为0°角由此得直线和平面所成角的取值范围为[0°,90°])斜线与平面所成的角是斜线与该平面内任一条直线所成角中的最小角如果平面内的一条直线,与这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也与这条斜线垂直。
a和一个平面内的任意一条直线都垂直,就说直线a和平面互相垂直.直线a叫平面的垂线,平面叫做直线a的垂面。
直,那么这条直线垂直于这个平面。
如果两条直线同垂直于一个平面,那么这两条直线平行。
如果一条直线和一个平面没有公共点,那么我们就说这条直线和这个平面平行。
行,那么这条直线和这个平面平行。
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。
面,那么这两个平面平行。
如果两个平行平面同时和第三个平面相交,则交线平行。
8.(1)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。
立体几何一、空间位置关系的证明(一)平行关系的证明1.线面平行的判定定理和性质定理2.面面平行的判定定理和性质定理3.重要结论(1)垂直于同一条直线的两个平面平行,即若a⊥α,a⊥β,则α∥β;(2)垂直于同一个平面的两条直线平行,即若a⊥α,b⊥α,则a∥b;(3)平行于同一个平面的两个平面平行,即若α∥β,β∥γ,则α∥γ.(4)几何体中线面平行的证明常利用平行四边形的定义、性质或三角形中位线(二)垂直关系的证明1.直线与平面垂直(1)定义::如果直线l与平面α内的任意一条直线都垂直,则直线l与平面α垂直.(2)判定定理与性质定理2.直线和平面所成的角(1)定义:平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角,叫做这条直线和这个平面所成的角.若一条直线垂直于平面,它们所成的角是直角,若一条直线和平面平行,或在平面内,它们所成的角是0°的角. (2)范围:[0,π2]. 3.平面与平面垂直 (1)二面角的有关概念①二面角:从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角;②二面角的平面角:在二面角的棱上任取一点,以该点为垂足,在两个半平面内分别作垂直于棱的两条射线,这两条射线所构成的角叫做二面角的平面角. (2)平面和平面垂直的定义两个平面相交,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.(3)平面与平面垂直的判定定理与性质定理4.重要结论(1)若两平行线中的一条垂直于一个平面,则另一条也垂直于这个平面. (2)若一条直线垂直于一个平面,则它垂直于这个平面内的任何一条直线(证明线线垂直的一个重要方法).(3)垂直于同一条直线的两个平面平行.(4)一条直线垂直于两平行平面中的一个,则这一条直线与另一个平面也垂直. (5)在几何体中垂直关系的证明中要重视勾股定理及平面几何知识的应用,如:菱形的对角线互相垂直,等腰三角形底边上的中线垂直于底边等。
二、立体几何中的向量方法 (一)证明平行与垂直1.直线的方向向量与平面的法向量的确定(1)直线的方向向量:在直线上任取一非零向量作为它的方向向量.(2)平面的法向量可利用方程组求出:设a ,b 是平面α内两不共线向量,n 为平面α的法向量,则求法向量的方程组为⎩⎪⎨⎪⎧n ·a =0,n ·b =0.2.用向量证明空间中的平行关系(1)设直线l 1和l 2的方向向量分别为v 1和v 2,则l 1∥l 2(或l 1与l 2重合)⇔v 1∥v 2. (2)设直线l 的方向向量为v ,与平面α共面的两个不共线向量v 1和v 2,则l ∥α或l ⊂α⇔存在两个实数x ,y ,使v =x v 1+y v 2.(3)设直线l 的方向向量为v ,平面α的法向量为u ,则l ∥α或l ⊂α⇔v ⊥u . (4)设平面α和β的法向量分别为u 1,u 2,则α∥β⇔u 1∥u 2. 3.用向量证明空间中的垂直关系(1)设直线l 1和l 2的方向向量分别为v 1和v 2,则l 1⊥l 2⇔v 1⊥v 2⇔v 1·v 2=0. (2)设直线l 的方向向量为v ,平面α的法向量为u ,则l ⊥α⇔v ∥u . (3)设平面α和β的法向量分别为u 1和u 2,则α⊥β⇔u 1⊥u 2⇔u 1·u 2=0. (二)求空间角1.两条异面直线所成角的求法设a ,b 分别是两异面直线l 1,l 2的方向向量,则2.直线与平面所成角的求法设直线l 的方向向量为a ,平面α的法向量为n ,直线l 与平面α所成的角为θ,a 与n 的夹角为β,则sin θ=|cos β|=|a ·n ||a ||n |.3.求二面角的大小(1)如图①,AB ,CD 分别是二面角α-l -β的两个面内与棱l 垂直的直线,则二面角的大小θ=〈AB→,CD →〉.(2)如图②③,n 1,n 2分别是二面角α-l -β的两个半平面α,β的法向量,则二面角的大小θ满足|cos θ|=|cos 〈n 1,n 2〉|,二面角的平面角大小是向量n 1与n 2的夹角(或其补角).。
高中数学的归纳立体几何的性质总结在高中数学学习中,立体几何是一个非常重要的内容。
通过研究不同形状的几何体及其性质,可以加深对空间概念的理解,提高解决问题的能力。
本文将对高中数学中常见的立体几何性质进行总结和归纳。
一、平行四边形的性质平行四边形是一种具有特殊性质的四边形,其性质包括以下几个方面:1. 对角线性质:平行四边形的对角线互相等分且互相垂直。
解析:已知平行四边形ABCD,连接AC、BD两条对角线,根据平行四边形的定义,得到AB∥CD和AD∥BC。
根据对角线分割平行四边形的性质,可以得到AC=BD且AC⊥BD。
2. 相邻角性质:平行四边形的相邻内角互补,相邻外角互补。
解析:相邻内角指的是由两条边和它们的公共点组成的两个角,相邻外角指的是由两条边和它们的非公共点组成的两个角。
对于平行四边形ABCD,可以得到∠DAB+∠ABC=180°,∠BAD+∠ADC=180°。
而∠ABC和∠ADC是相邻内角,根据补角定理得知它们的和为180°;同理,∠DAB和∠BAD是相邻外角,也满足互补的关系。
3. 底角性质:平行四边形的底角互相相等。
解析:底角指的是平行四边形的一对相对边上的内角,如∠ABD和∠BCA是平行四边形ABCD的底角。
由平行线的性质可知,平行四边形的底角是对应角,因此它们是相等的。
二、立体几何的球的性质球是最简单的立体几何体之一,在高中数学中也有一些与球相关的性质需要掌握。
1. 球的体积和表面积:已知球的半径r,其体积和表面积分别为:V=4/3πr³,A=4πr²。
解析:球的体积公式可以通过利用球的密实性进行推导,具体的推导过程这里不再展开。
而球的表面积公式可以通过将球切成无数个互相接近的小面元,并累加它们的表面积而得到。
2. 球的切线性质:过外点与球切线的关系。
解析:已知球的半径r和球心O,对于球外一点P,若OP⊥切线,那么OP是球心O与点P的连线与切线的交线。
高中数学中的立体几何知识点总结立体几何是高中数学中一个重要的分支,它研究的是三维空间中的物体形状、大小以及它们之间的相互关系。
本文将对高中数学中的立体几何知识点进行总结,帮助同学们梳理和复习相关内容。
一、点、线、面的关系1. 点:点是空间中最基本的概念,没有大小和形状,只有位置坐标。
2. 线:两个点确定一条线段,线段有长度,可以延伸成直线。
3. 面:三个或三个以上的点确定一个面,面有面积,可以延伸成平面。
二、多面体1. 三棱锥:底面为三角形,侧面为三角形的四面体。
2. 四棱锥:底面为四边形,侧面为三角形的五面体。
3. 五棱锥:底面为五边形,侧面为三角形的六面体。
4. 正棱锥:底面为正多边形,侧面为等边三角形的多面体。
5. 正方体:六个面都是正方形的多面体。
6. 正四面体:四个面都是正三角形的多面体。
7. 正六面体:六个面都是正方形的多面体。
三、平面图形与立体图形1. 投影:图形在投影面上的图象。
2. 平行投影:平行于投影面的投影方式,不改变图形的形状和面积。
3. 斜投影:不平行于投影面的投影方式,改变图形的形状和面积。
4. 立体图形的展开图:将立体图形展开成平面图,便于计算和分析。
5. 空间几何体的视图:主视图、俯视图和侧视图,用来描述一个立体图形。
四、平行与垂直1. 平行关系:两条直线在同一个平面上,且永远不相交。
2. 垂直关系:两条直线在同一个平面上,且相交成直角。
五、角与平面的关系1. 角:由两条射线共同确定的图形,可以是平面角或空间角。
2. 平面角:两个相交的平面所夹的角,范围为0到180度。
3. 相对角:两个相交直线上相对的两个角。
六、面积与体积1. 面积:平面图形所占的面积,常见的有三角形、四边形、圆形的计算公式。
2. 体积:三维物体所占的空间大小,常见的有长方体、正方体、棱柱、棱锥、球体的计算公式。
七、相交与相切1. 相交:两个或多个图形交叠在一起。
2. 相切:两个或多个图形只有一个点是共同的。
高中数学立体几何知识点总结(全)垂直直线:两条直线的夹角为90度。
XXX.三.点与平面的位置关系点在平面上:点在平面内部;点在平面外:点在平面的一侧;点在平面上方或下方:需要指定一个方向向量,点在平面的哪一侧就取决于该方向向量与平面法向量的夹角。
四.直线与平面的位置关系直线在平面上:直线的每一点都在平面上;直线在平面内部:直线与平面没有交点;直线与平面相交:直线与平面有且只有一个交点;直线平行于平面:直线与平面没有交点,且方向向量与平面法向量垂直。
改写后:一、空间几何体的三视图空间几何体的三视图包括正视图、侧视图和俯视图。
其中,正视图是指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;侧视图是指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;俯视图是指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。
在三视图中,长对正,高平齐,宽相等是反映长、宽、高特点的简洁表述。
二、空间几何体的直观图斜二测画法是一种用于绘制空间几何体直观图的方法。
基本步骤包括建立适当的直角坐标系xOy,建立斜坐标系x'O'y',并画出对应图形。
在直观图中,已知图形平行于X轴的线段画成平行于X'轴,长度不变;已知图形平行于Y轴的线段画成平行于Y'轴,长度变为原来的一半。
直观图与原图形的面积关系是直观图面积为原图形面积的四分之一。
三、空间几何体的表面积与体积圆柱、圆锥、圆台的侧面积分别为2πrl、πrl和πr(l+R),其中r表示底面半径,l表示母线长度,R表示上底面半径。
圆柱、圆锥、圆台的体积分别为Sh、S/3h和S(h/3),其中S为底面积,h为高度。
球的表面积和体积分别为4πR²和(4/3)πR³。
四、点、直线、平面之间的位置关系平面的基本性质包括三条公理,分别是公理1、公理2和公理3.直线与直线的位置关系有相交、平行和垂直;点与平面的位置关系有在平面上、在平面内部、在平面外部、在平面上方或下方;直线与平面的位置关系有在平面上、在平面内部、相交和平行。
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正多边形侧棱垂直于底面侧棱不垂直于底面AB CD OHP2、旋转体(圆柱、圆锥、球)的结构特征(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22d R r -=,其中R 为球半径,r 为截面半径,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。
(2)特殊几何体表面积公式(C 底为底面周长,h 为高,h '为棱锥的斜高或圆锥的母线)直棱柱、圆柱的侧面积 S C h =⋅侧底;正棱锥、圆锥的侧面积12S C h '=⋅侧底 (3)柱体、锥体的体积公式V S h =⋅柱底, 13V S h =⋅锥底(4)球体的表面积和体积公式:34=3V R π球 ; 24S R π=球面(5)球面距离(注意识别经度和纬度)球面上,A B 两点的球面距离AB R α=⋅,其中α为劣弧AB 所对的球心角AOB ∠的弧度数.4、空间几何体的三视图空间中的点、直线、平面之间的关系(一)、立体几何网络图:(1)、平行于同一直线的两直线平行。
高中立体几何知识点总结高中立体几何知识点总结立体几何是几何学的一个分支,研究物体的三维空间结构和性质,其重点是探讨物体的表面积、体积、形状、投影、相交等问题。
作为高中数学的重要组成部分,立体几何的知识点包含几何体、空间向量、空间位置关系和空间几何解析四大方面。
一、几何体1.球与球的关系:两球相离、相切、相交。
2.立体角:定义、立体角对立面的定义及对应角相等、立体角的典型问题及其解法。
3.圆锥面积与圆锥体积:圆锥旋转成体的概念与性质,及圆锥面积和圆锥体积的计算公式。
4.棱锥与棱柱:棱锥的特征和体积公式、棱柱的特征和体积公式、棱柱剖面的面积公式。
5.四面体、六面体:四面体特征和体积公式、六面体特征和体积公式。
二、空间向量1.向量的概念和性质:向量的定义、运算律、数量积、向量积。
2.向量的表示方法:坐标表示、参数表示和模、方向角、方向余弦。
3.线性运算:向量表示为线性组合形式,解决向量的线性方程组。
三、空间位置关系1.点与直线、点与平面、直线与平面的位置关系:点与直线的位置关系、点与平面的位置关系、直线和平面的位置关系。
2.平行、垂直的判定及相关问题:平行、垂直判定公式,两直线距离及交点的坐标求解。
3.点到直线、点到平面的距离:点到直线的距离公式和推导、点到面的距离公式和推导。
4.三角形的性质:三角形重心、垂心、辅助线问题,海伦公式与三角形面积公式。
5.四边形的性质:四边形同种类四边形的性质、对角线互相垂直的条件、美索不达米亚定理。
四、空间几何解析1.空间坐标系的建立:矩形坐标系、极坐标系、柱面坐标系与球长坐标系。
2.空间中的方位角、高度角等概念:距离角度、方位角、高度角的定义及计算。
3.两点之间的距离公式:平面坐标系中求直线距离、空间坐标系中求空间线段的距离。
4.空间直线和平面的方程及相关问题:直线和平面方程求解,直线和平面的交线、交点问题。
高中立体几何知识点总结(通用5篇)总结是事后对某一阶段的学习、工作或其完成情况加以回顾和分析的一种书面材料,它能够给人努力工作的动力,为此要我们写一份总结。
你想知道总结怎么写吗?下面是小编为大家整理的高中立体几何知识点总结,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
高中立体几何知识点总结篇11、柱、锥、台、球的结构特征(1)棱柱:定义:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,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。
分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱柱、四棱柱、五棱柱等。
表示:用各顶点字母,如五棱柱或用对角线的端点字母,如五棱柱几何特征:两底面是对应边平行的全等多边形;侧面、对角面都是平行四边形;侧棱平行且相等;平行于底面的截面是与底面全等的多边形。
(2)棱锥定义:有一个面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱锥、四棱锥、五棱锥等表示:用各顶点字母,如五棱锥几何特征:侧面、对角面都是三角形;平行于底面的截面与底面相似,其相似比等于顶点到截面距离与高的比的平方。
(3)棱台:定义:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,截面和底面之间的部分分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱态、四棱台、五棱台等表示:用各顶点字母,如五棱台几何特征:①上下底面是相似的平行多边形②侧面是梯形③侧棱交于原棱锥的顶点(4)圆柱:定义:以矩形的一边所在的直线为轴旋转,其余三边旋转所成的曲面所围成的几何体几何特征:①底面是全等的圆;②母线与轴平行;③轴与底面圆的半径垂直;④侧面展开图是一个矩形。
(5)圆锥:定义:以直角三角形的一条直角边为旋转轴,旋转一周所成的曲面所围成的几何体几何特征:①底面是一个圆;②母线交于圆锥的顶点;③侧面展开图是一个扇形。
(6)圆台:定义:用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥,截面和底面之间的部分几何特征:①上下底面是两个圆;②侧面母线交于原圆锥的顶点;③侧面展开图是一个弓形。