高中数学立体几何知识点总结
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高中数学立体几何知识点总结大全一、空间几何体的结构及其三视图与直观图1.空间几何体的结构(1)多面体①底面互相平行.②侧面都是平行四边形.③每相邻两个平行四边形的公共边互相平行.(2)旋转体2.空间几何体的三视图(1)三视图的概念①光线从几何体的前面向后面正投影,得到的投影图叫做几何体的正视图;②光线从几何体的左面向右面正投影,得到的投影图叫做几何体的侧视图;③光线从几何体的上面向下面正投影,得到的投影图叫做几何体的俯视图.几何体的正视图、侧视图和俯视图统称为几何体的三视图.如图.(2)三视图的画法规则①排列规则:一般地,侧视图在正视图的右边,俯视图在正视图的下边.如下图:②画法规则ⅰ)正视图与俯视图的长度一致,即“长对正”;ⅱ)侧视图和正视图的高度一致,即“高平齐”;ⅲ)俯视图与侧视图的宽度一致,即“宽相等”.③线条的规则ⅰ)能看见的轮廓线用实线表示;ⅱ)不能看见的轮廓线用虚线表示.(3)常见几何体的三视图3.空间几何体的直观图(1)斜二测画法及其规则对于平面多边形,我们常用斜二测画法画它们的直观图.斜二测画法是一种特殊的画直观图的方法,其画法规则是:①在已知图形中取互相垂直的x轴和y轴,两轴相交于点O.画直观图时,把它们画成对应的x′轴和y′轴,两轴相交于点O′,且使∠x′O′y′=45°(或135°),它们确定的平面表示水平面.②已知图形中平行于x轴或y轴的线段,在直观图中分别画成平行于x′轴或y′轴的线段.③已知图形中平行于x轴的线段,在直观图中保持原长度不变,平行于y轴的线段,长度为原来的一半.(2)用斜二测画法画空间几何体的直观图的步骤①在已知图形所在的空间中取水平平面,作互相垂直的轴Ox,Oy,再作Oz轴使∠xOz=90°,且∠yOz=90°.②画直观图时,把它们画成对应的轴O ′x ′,O ′y ′,O ′z ′,使∠x ′O ′y ′=45°(或135°),∠x ′O ′z ′=90°,x ′O ′y ′所确定的平面表示水平平面.③已知图形中,平行于x 轴、y 轴或z 轴的线段,在直观图中分别画成平行于x ′轴、y ′轴或z ′轴的线段,并使它们和所画坐标轴的位置关系与已知图形中相应线段和原坐标轴的位置关系相同. ④已知图形中平行于x 轴或z 轴的线段,在直观图中保持长度不变,平行于y 轴的线段,长度变为原来的一半.⑤画图完成以后,擦去作为辅助线的坐标轴,就得到了空间图形的直观图.二、空间几何体的表面积与体积 1.旋转体的表面积2.柱体、锥体、台体的体积公式(1)柱体、锥体、台体体积公式间的关系(2)一个组合体的体积等于它的各部分体积之和或差;(3)等底面面积且等高的两个同类几何体的体积相等.3.球的表面积和体积公式设球的半径为R,它的体积与表面积都由半径R唯一确定,是以R为自变量的函数,其表面积公式为,即球的表面积等于它的大圆面积的4倍;其体积公式为.24πR34π3R三、空间点、直线、平面之间的位置关系1.平面的基本性质1212 面,使αa⊂3 32.等角定理(1)自然语言:空间中如果两个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或互补.(2)符号语言:如图(1)、(2)所示,在∠AOB与∠A′O′B′中,,则或.图(1)图(2)3.空间两直线位置关系的分类空间中两条直线的位置关系有以下两种分类方式:(1)从有无公共点的角度分类:(2)从是否共面的角度分类:4.异面直线所成的角(1)异面直线所成角的定义,OA O A OB O B''''∥∥AOB AO B∠=∠'''180AOB AO B∠+∠'''=︒⎧⎪⎨⎪⎩⎩⎧⎨两条直线有且仅有一个公共点:相交直线平行直线两条直线无公共点:异面直线直线⎧⎧⎪⎨⎨⎩⎪⎩相交直线共面直线直线平行直线不共面直线:异面直线如图,已知两异面直线a ,b ,经过空间任一点O ,分别作直线a ′∥a ,b ′∥b ,相交直线a ′,b ′所成的锐角(或直角)叫做异面直线a 与b 所成的角(或夹角).(2)异面直线所成角的范围异面直线所成的角必须是锐角或直角,异面直线所成角的范围是. (3)两条异面直线垂直的定义如果两条异面直线所成的角是直角,那么我们就说这两条直线互相垂直.两条互相垂直的异面直线a ,b ,记作a ⊥b .5.直线与平面、平面与平面位置关系的分类 (1)直线和平面位置关系的分类 ①按公共点个数分类:②按是否平行分类:③按直线是否在平面内分类:(2)平面和平面位置关系的分类两个平面之间的位置关系有且只有以下两种: (1)两个平面平行——没有公共点; (2)两个平面相交——有一条公共直线.π(0,]2⎧⎪⎨⎪⎩直线和平面相交—有且只有一个公共点直线和平面平行—没有公共点直线在平面内—有无数个公共点⎧⎪⎧⎨⎨⎪⎩⎩直线与平面平行直线与平面相交直线与平面不平行直线在平面内⎧⎪⎧⎨⎨⎪⎩⎩直线在平面内直线和平面相交直线不在平面内(直线在平面外)直线和平面平行(1)唯一性定理①过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行.②过直线外一点有且只有一个平面与已知直线垂直.③过平面外一点有且只有一个平面与已知平面平行.④过平面外一点有且只有一条直线与已知平面垂直.(2)异面直线的判定方法经过平面内一点的直线与平面内不经过该点的直线互为异面直线.四、直线、平面平行的判定及其性质1.直线与平面平行的判定定理2.直线与平面平行的性质定理3.平面与平面平行的判定定理证明两个平面平行4.平面与平面平行的性质定理证明线线平行1.平行问题的转化关系2.常用结论(1)如果两个平面平行,其中一个平面内的任意一条直线平行于另一个平面.(2)如果两个平行平面中有一个平面垂直于一条直线,那么另一个平面也垂直于这条直线.(3)夹在两个平行平面间的平行线段长度相等.(4)经过平面外一点有且只有一个平面与已知平面平行.(5)两条直线被三个平行平面所截,截得的对应线段成比例.(6)如果两个平面分别和第三个平面平行,那么这两个平面互相平行.(7)如果一个平面内有两条相交直线分别平行于另一个平面内的两条直线,那么这两个平面平行.(8)如果两个平面垂直于同一条直线,那么这两个平面平行.五、直线、平面垂直的判定及其性质1.直线与平面垂直的定义如果直线l与平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线l与平面α互相垂直.记作:l⊥α.图形表示如下:定义中的“任意一条直线”这一词语与“所有直线”是同义语,与“无数条直线”不是同义语.2.直线与平面垂直的判定定理判断直线与平面垂直在应用该定理判断一条直线和一个平面垂直时,一定要注意是这条直线和平面内的两条相交..直线垂直,而不是任意的两条直线. 3.直线与平面垂直的性质定理4.平面与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.平面α与平面β垂直,记作.图形表示如下:αβ⊥5.平面与平面垂直的判定定理6.平面与平面垂直的性质定理证明直线与平面垂直7.直线与平面所成的角(1)定义:一条直线和一个平面相交,但不和这个平面垂直,这条直线叫做这个平面的斜线,斜线和平面的交点叫做斜足.过斜线上斜足以外的一点向平面引垂线,过垂足和斜足的直线叫做斜线在这个平面上的射影.lα⎬⊂⎪⎪⊥⎭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. (2)规定:一条直线垂直于平面,我们说它们所成的角等于;一条直线和平面平行,或在平面内,我们说它们所成的角等于.因此,直线与平面所成的角.........α.的范围是..... 8.二面角(1)二面角的定义:平面内的一条直线把平面分成两部分,这两部分通常称为半平面.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. (2)二面角的平面角的定义: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射线,则这两条射线构成的角叫做这个二面角的平面角. (3)二面角的范围:.1.垂直问题的转化关系2.常用结论(1)若两条平行线中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,则这条直线垂直于这个平面内任何一条直线. (3)过空间任一点有且只有一条直线与已知平面垂直. (4)过空间任一点有且只有一个平面与已知直线垂直. (5)两平面垂直的性质定理是把面面垂直转化为线面垂直.(6)两个相交平面同时垂直于第三个平面,它们的交线也垂直于第三个平面.(7)如果两个平面互相垂直,那么过第一个平面内的一点且垂直于第二个平面的直线在第一个平面内. 六、空间向量与立体几何900π[0,]2[0,π]1.空间直角坐标系在空间直角坐标系中,让右手拇指指向x 轴的正方向,食指指向y 轴的正方向,如果中指指向z 轴的正方向,则称这个坐标系为右手直角坐标系,如图所示.2.空间一点M 的坐标(1)空间一点M 的坐标可以用有序实数组来表示,记作,其中x 叫做点M 的横坐标,y 叫做点M 的纵坐标,z 叫做点M 的竖坐标.(2)建立了空间直角坐标系后,空间中的点M 与有序实数组可建立一一对应的关系. 3.空间两点间的距离公式、中点公式 (1)距离公式①设点,为空间两点,则两点间的距离. ②设点,则点与坐标原点O 之间的距离为.(2)中点公式设点为,的中点,则. 4.共线向量定理对空间任意两个向量a ,b (b ≠0),a ∥b 的充要条件是存在实数λ,使得a =λb .(,,)x y z (),,M x y z (,,)x y z 111(,,)A x y z 222(,,)B x y z ,A B ||AB =(),,P x y z (),,P x y z ||OP =(),,P x y z 1111,),(P x y z 2222,),(P x y z 121212222x x x y y y z z z +⎧=⎪⎪+⎪=⎨⎪+⎪=⎪⎩牢记两个推论:(1)对空间任意一点O ,点P 在直线AB 上的充要条件是存在实数t ,使或(其中).(2)如果l 为经过已知点A 且平行于已知非零向量的直线,那么对空间任意一点O ,点P 在直线l 上的充要条件是存在实数t ,使,其中向量叫做直线l 的方向向量,该式称为直线方程的向量表示式. 5.共面向量定理如果两个向量a ,b 不共线,那么向量p 与向量a ,b 共面的充要条件是存在唯一的有序实数对(x ,y ),使.牢记推论:空间一点P 位于平面ABC 内的充要条件是存在有序实数对(x ,y ),使;或对空间任意一点O ,有. 6.空间向量基本定理如果三个向量a ,b ,c 不共面,那么对空间任一向量p ,存在有序实数组{x ,y ,z },使得p =x a +y b +z c .其中,{a ,b ,c }叫做空间的一个基底,a ,b ,c 都叫做基向量.(1)空间任意三个不共面的向量都可构成基底. (2)基底选定后,空间的所有向量均可由基底唯一表示. (3)不能作为基向量.7.空间向量的运算(1)空间向量的加法、减法、数乘及数量积运算都可类比平面向量.(1)OP t OA tOB =-+OP xOA yOB =+1x y +=a OP OA t =+a a x y =+p a b AP xAB y AC =+OP OA x AB y AC =++0(2)空间向量的坐标运算设,则,,, ,,.8.直线的方向向量和平面的法向量(1)直线的方向向量就是指和这条直线平行(或共线)的向量,记作,显然一条直线的方向向量可以有无数个.(2)若直线,则该直线的方向向量即为该平面的法向量,平面的法向量记作,有无数多个,任意两个都是共线向量.123123(,,),(,,)a a a b b b ==a b 112233(,,)a b a b a b ±=±±±a b 123(,,)()a a a λλλλλ=∈R a 112233a b a b a b ⋅=++a b 112233,,()b a b a b a λλλλλ⇔=⇔===∈R ab b a 1122330a b a b a b ⊥⇔⋅=++=a b a b ==a cos ,⋅==a ba b a b l l α⊥l α平面法向量的求法:设平面的法向量为.在平面内找出(或求出)两个不共线的向量,根据定义建立方程组,得到,通过赋值,取其中一组解,得到平面的法向量.9.利用空间向量表示空间线面平行、垂直设直线的方向向量分别为,平面的法向量分别为. (1)线线平行:若,则;线面平行:若,则; 面面平行:若,则.(2)线线垂直:若,则; 线面垂直:若,则;面面垂直:若,则. 10.利用空间向量求空间角设直线的方向向量分别为,平面的法向量分别为. (1)直线所成的角为,则,计算方法:; (2)直线与平面所成的角为,则,计算方法:;(3)平面所成的二面角为,则,如图①,AB ,CD 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=.(,,)x y z =α123123(,,),(,,)a a a b b b ==a b 0⋅=⎧⎨⋅=⎩a b αα,l m ,l m ,αβ,αβ//l m ()λλ⇔=∈R lm l m //l α0⊥⇔⋅=l l αα//αβ()λλ⇔=∈R αβαβl m ⊥0⊥⇔⋅=l m l m l α⊥()λλ⇔=∈R ll αααβ⊥0⊥⇔⋅=αβαβ,l m ,l m ,αβ12,n n ,l m θπ02θ≤≤cos θ⋅=l ml ml αθπ02θ≤≤11sin θ⋅=l n l n ,αβθ0πθ≤≤,〈〉ABCD如图②③,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|=,二面角的平面角大小是向量n 1与n 2的夹角(或其补角). 11.利用空间向量求距离(1)两点间的距离设点,为空间两点,则两点间的距离. (2)点到平面的距离如图所示,已知AB 为平面α的一条斜线段,n 为平面α的法向量,则B 到平面α的距离为.12,n n 1212⋅n n n n 111(,,)A x y z 222(,,)B x yz ,A B ||||(AB AB x ==||||||AB BO ⋅=n n。
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).。
高中数学立体几何知识点总结立体几何是数学中的一个分支,研究与三维空间中的几何图形相关的性质和关系。
高中数学中的立体几何部分主要涉及到体积、表面积、平面截面和立体图形的性质等内容。
下面将对高中数学立体几何的知识点进行总结。
一、体积和表面积的计算方法在立体几何中,体积和表面积是重要的衡量参数。
体积用于表示一个立体图形所占据的空间大小,而表面积则表示该立体图形的外表面积。
1.1 直体的体积和表面积计算方法直体包括长方体、正方体和圆柱体等。
长方体的体积等于底面积乘以高,表面积等于长方体的六个面的面积之和。
正方体的体积等于边长的立方,表面积等于六个面的面积之和。
圆柱体的体积等于底面积乘以高,表面积等于上下底面积之和再加上侧面积。
1.2 斜体的体积和表面积计算方法斜体包括棱柱、棱锥、棱台和四面体等。
棱柱的体积等于底面积乘以高,表面积等于底面积加上侧面积。
棱锥的体积等于底面积乘以高除以3,表面积等于底面积加上底面与顶点相连的面积。
棱台的体积等于上底面积加下底面积再乘以高除以2,表面积等于上底面积加下底面积再加上四个侧面的面积。
四面体的体积等于底面积乘以高除以3,表面积等于四个面的面积之和。
1.3 球体的体积和表面积计算方法球体的体积等于4/3乘以π乘以半径的立方,表面积等于4乘以π乘以半径的平方。
二、平面截面的性质和计算方法在立体几何中,平面截面是指一个平面与一个立体图形相交后所形成的截面。
平面截面的性质和计算方法与不同的立体图形有关。
2.1 长方体的平面截面性质和计算方法长方体的平面截面可以是矩形、正方形或平行四边形。
截面的面积等于截面的宽度乘以长度。
2.2 圆柱体的平面截面性质和计算方法圆柱体的平面截面可以是圆形、椭圆形或矩形。
截面的面积等于截面的形状对应的公式计算得出。
2.3 球体的平面截面性质和计算方法球体的平面截面可以是圆形或椭圆形。
截面的面积等于截面的形状对应的公式计算得出。
三、立体图形的性质除了体积、表面积和平面截面之外,立体几何还研究了立体图形的性质和关系。
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。
立体几何知识点一.根本概念和原理: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。
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。
二面角的取值范围为[0°,180°]〔2〕二面角的平面角: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,这两条射线所成的角叫做二面角的平面角。
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。
高中数学立体几何知识点总结1. 空间直角坐标系空间直角坐标系是三维空间中的坐标系,由三个互相垂直的坐标轴构成。
分别以这三个坐标轴为轴线的平面叫做该坐标轴的坐标平面,相应的,任意三元组(x,y,z)就代表空间中的唯一点。
x,y,z分别为点在三个坐标轴上的投影。
2. 空间中的点、直线、平面和空间图形在空间中,点的位置由其坐标来确定,点没有长度、宽度、高度。
直线是由两点确定的,是一条没有宽度的路径。
平面是由三点确定的,是一条没有厚度的表面。
图形是二维的,但在空间中,我们也需要研究三维的图形,这也是立体几何的研究对象。
3. 空间中的角空间中的角是由两条射线拼成,其中射线的起点称为角的顶点。
空间中的角与平面角类似,但是空间中还涉及到垂直的问题。
例如,在同一个平面内的两条路径的夹角是怎么样的?在不同平面内两条路径的夹角又是怎么样的?这都需要我们去研究。
4. 空间中的直线和角的位置关系空间中直线的位置关系主要有:同一平面内的直线、异面直线和交叉直线。
空间中角的位置关系主要有:邻角、对顶角、对应角、同位角的概念。
5. 空间中的平面和直线的位置关系在空间中,平面和直线的位置关系有:平行、垂直、重合、相交等概念,空间中也有直线相交、平面相交等问题。
6. 空间中的点和直线、点和平面的位置关系空间中的点与点、点与直线、点与平面的位置关系有:点在线上、点在直线外、点在平面内等。
7. 空间中的平面和平面的位置关系空间中的平面和平面的位置关系有:平行、垂直、相交、平面夹角等概念,还会有异面直线和异面直线的位置关系。
8. 空间中的平行四边形空间中的平行四边形和平面中的平行四边形是类似的,都有对角线平分、对边平行等性质。
9. 空间中的平面图形三维空间中的平面图形有:三棱锥、四棱锥、五棱锥等。
这些图形有各自的性质,也会涉及到不同角的夹角、面积等问题。
10. 空间中的体空间中的体有:圆柱、圆锥、台、棱柱、棱锥、棱台等。
这些体都有自己的性质和公式。
高中数学立体几何知识点总结大全数学立体几何知识点1.平面的基本性质:掌握三个公理及推论,会说明共点、共线、共面问题。
能够用斜二测法作图。
2.空间两条直线的位置关系:平行、相交、异面的概念;会求异面直线所成的'角和异面直线间的距离;证明两条直线是异面直线一般用反证法。
3.直线与平面①位置关系:平行、直线在平面内、直线与平面相交。
②直线与平面平行的判断方法及性质,判定定理是证明平行问题的依据。
③直线与平面垂直的证明方法有哪些?④直线与平面所成的角:关键是找它在平面内的射影,范围是⑤三垂线定理及其逆定理:每年高考试题都要考查这个定理.三垂线定理及其逆定理主要用于证明垂直关系与空间图形的度量.如:证明异面直线垂直,确定二面角的平面角,确定点到直线的垂线.4.平面与平面(1)位置关系:平行、相交,(垂直是相交的一种特殊情况)(2)掌握平面与平面平行的证明方法和性质。
(3)掌握平面与平面垂直的证明方法和性质定理。
尤其是已知两平面垂直,一般是依据性质定理,可以证明线面垂直。
(4)两平面间的距离问题→点到面的距离问题→(5)二面角。
二面角的平面交的作法及求法:①定义法,一般要利用图形的对称性;一般在计算时要解斜三角形;②垂线、斜线、射影法,一般要求平面的垂线好找,一般在计算时要解一个直角三角形。
③射影面积法,一般是二面交的两个面只有一个公共点,两个面的交线不容易找到时用此法。
高中数学立体几何知识点数学知识点1、柱、锥、台、球的结构特征(1)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: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。
高中立体几何知识点总结学好立几并不难,空间想象是关键。
点线面体是一家,共筑立几百花园。
点在线面用属于,线在面内用包含。
四个公理是基础,推证演算巧周旋。
下面是为大家整理的关于高中立体几何知识点总结,希望对您有所帮助。
欢迎大家阅读参考学习!高中立体几何知识点总结1点在线面用属于,线在面内用包含。
四个公理是基础,推证演算巧周旋。
空间之中两条线,平行相交和异面。
线线平行同方向,等角定理进空间。
判定线和面平行,面中找条平行线。
已知线与面平行,过线作面找交线。
要证面和面平行,面中找出两交线,线面平行若成立,面面平行不用看。
已知面与面平行,线面平行是必然;若与三面都相交,则得两条平行线。
判定线和面垂直,线垂面中两交线。
两线垂直同一面,相互平行共伸展。
两面垂直同一线,一面平行另一面。
要让面与面垂直,面过另面一垂线。
面面垂直成直角,线面垂直记心间。
一面四线定射影,找出斜射一垂线,线线垂直得巧证,三垂定理风采显。
空间距离和夹角,平行转化在平面,一找二证三构造,三角形中求答案。
引进向量新工具,计算证明开新篇。
空间建系求坐标,向量运算更简便。
知识创新无止境,学问思辨勇攀登。
多面体和旋转体,上述内容的延续。
扮演载体新角色,位置关系全在里。
算面积来求体积,基本公式是依据。
规则形体用公式,非规形体靠化归。
展开分割好办法,化难为易新天地。
高中立体几何知识点总结2三角函数。
注意归一公式、诱导公式的正确性数列题。
1.证明一个数列是等差(等比)数列时,最后下结论时要写上以谁为首项,谁为公差(公比)的等差(等比)数列;2.最后一问证明不等式成立时,如果一端是常数,另一端是含有n的式子时,一般考虑用放缩法;如果两端都是含n的式子,一般考虑数学归纳法(用数学归纳法时,当n=k+1时,一定利用上n=k时的假设,否则不正确。
利用上假设后,如何把当前的式子转化到目标式子,一般进行适当的放缩,这一点是有难度的。
简洁的方法是,用当前的式子减去目标式子,看符号,得到目标式子,下结论时一定写上综上:由①②得证;3.证明不等式时,有时构造函数,利用函数单调性很简单立体几何题1.证明线面位置关系,一般不需要去建系,更简单;2.求异面直线所成的角、线面角、二面角、存在性问题、几何体的高、表面积、体积等问题时,要建系;3.注意向量所成的角的余弦值(范围)与所求角的余弦值(范围)的关系。
高中数学立体几何知识点总结。
答案:空间几何体结构1.空间结合体:如果我们只考虑物体占用空间部分的形状和大小,而不考虑其它因素,那么由这些物体抽象出来的空间图形,就叫做空间几何体。
2.棱柱的结构特征:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,每相邻两个四边形的公共边互相平行,由这些面围成的图形叫做棱柱。
(图如下)底面:棱柱中,两个相互平行的面,叫做棱柱的底面,简称底。
底面是几边形就叫做几棱柱。
侧面:棱柱中除底面的各个面侧棱:相邻侧面的公共边叫做棱柱的侧棱顶点:侧面与底面的公共顶点叫做棱柱的顶点棱柱的表示:用表示底面的各顶点的字母表示。
如:六棱柱表示为ABCDEF-A’B’C’D’E’F’3.棱锥的结构特征:有一个面是多边形,其余各面都是三角形,并且这些三角形有一个公共定点,由这些面所围成的多面体叫做棱锥。
(图如下)4.圆柱的结构特征:以矩形的一边所在直线为旋转轴,其余边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆柱。
圆柱的轴:旋转轴叫做圆柱的轴圆柱的底面:垂直于轴的边旋转而成的圆面叫做圆柱的底面圆柱的侧面:平行于轴的边旋转而成的曲面叫做圆柱的侧面圆柱侧面的母线:无论旋转到什么位置,不垂直于轴的边都叫做圆柱侧面的母线。
圆柱用表示它的轴的字母表示,如:圆柱O’O注:棱柱与圆柱统称为柱体5.圆锥的结构特征:以直角三角形的一条直角边所在直线为旋转轴, 两余边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆锥。
轴:作为旋转轴的直角边叫做圆锥的轴底面:另外一条直角边旋转形成的圆面叫做圆锥的底面侧面:直角三角形斜边旋转形成的曲面叫做圆锥的侧面顶点:作为旋转轴的直角边与斜边的交点母线:无论旋转到什么位置,直角三角形的斜边叫做圆锥的母线。
圆锥可以用它的轴来表示。
如:圆锥SO注:棱锥与圆锥统称为锥体6.棱台和圆台的结构特征(1)棱台的结构特征:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面与截面之间的部分是棱台。
下底面和上底面:原棱锥的底面和截面分别叫做棱台的下底面和上底面。
侧面:原棱锥的侧面也叫做棱台的侧面(截后剩余部分)侧棱:原棱锥的侧棱也叫棱台的侧棱(截后剩余部分)顶点:上底面和侧面,下底面和侧面的公共点叫做棱台的顶点。
棱台的表示:用表示底面的各顶点的字母表示。
如:棱台ABCDA’B’C’D’底面是三角形,四边形,五边形----的棱台分别叫三棱台,四棱台,五棱台---(2)圆台的结构特征:用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面与截面之间的部分是圆台。
圆台的轴,底面,侧面,母线与圆锥相似注:棱台与圆台统称为台体。
7.球的结构特征:以半圆的直径所在的直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的几何体叫做球体。
球心:半圆的圆心叫做球的球心。
半径:半圆的半径叫做球的半径。
直径:半圆的直径叫做球的直径。
球的表示:用球心字母表示。
如:球O注:1.多面体:若干个平面多边形围成的几何体2.旋转体: 由一个平面绕它所在平面内的一条定直线旋转所形成的封闭几何体几何体的三视图和直观图1.空间几何体的三视图:定义:正视图(光线从几何体的前面向后面正投影);侧视图(从左向右);俯视图(从上向下)。
注:正视图反映了物体的高度和长度;俯视图反映了物体的长度和宽带;侧视图反映了物体的高度和宽带。
球的三视图都是圆;长方体的三视图都是矩形。
2.空间几何体的直观图——斜二测画法(1)在已知图形中取互相垂直的x轴和y轴,两轴相较于点O。
画直观图时,把它们画成对应的x’轴和y’轴,两轴交于点O’,且使<x’o’y’=45度(或135度),它们确定的平面表示水平面。
< span=""></x’o’y’=45度(或135度),它们确定的平面表示水平面。
<>(2)已知图形中平行于x轴或y轴的线段,在直观图中分别画呈平行于x’轴或y’轴的线段。
(3)已知图形中平行于x轴的线段,在直观图中保持原长度不变,平行于y轴的线段,长度为原来的一半。
(4)z轴方向的长度不变几何的表面积和体积立体几何八大解题技巧熟练掌握了立体几何的知识点,就要灵活运用在做题上,只有这样,才能轻松应对千变万化的题目,有了这样的技巧助攻,还怕考试考不好吗!平行垂直位置关系的论证策略(1)由已知想性质,由求证想判定,即分析法与综合法相结合寻找证题思路。
(2)利用题设条件的性质适当添加辅助线(或面)是解题的常用方法之一。
(3)三垂线定理及其逆定理在高考题中使用的频率最高,在证明线线垂直时应优先考虑。
空间角的计算方法与技巧主要步骤:一作、二证、三算;若用向量,那就是一证、二算。
(1)两条异面直线所成的角①平移法:②补形法:③向量法(2)直线和平面所成的角①作出直线和平面所成的角,关键是作垂线,找射影转化到同一三角形中计算,或用向量计算。
②用公式计算。
(3)二面角①平面角的作法:(i)定义法;(ii)三垂线定理及其逆定理法;(iii)垂面法。
②平面角的计算法:(i)找到平面角,然后在三角形中计算(解三角形)或用向量计算;(ii)射影面积法;(iii)向量夹角公式。
空间距离的计算方法与技巧(1)求点到直线的距离:经常应用三垂线定理作出点到直线的垂线,然后在相关的三角形中求解,也可以借助于面积相等求出点到直线的距离。
(2)求两条异面直线间距离:一般先找出其公垂线,然后求其公垂线段的长。
在不能直接作出公垂线的情况下,可转化为线面距离求解(这种情况高考不做要求)。
(3)求点到平面的距离:一般找出(或作出)过此点与已知平面垂直的平面,利用面面垂直的性质过该点作出平面的垂线,进而计算;也可以利用“三棱锥体积法”直接求距离;有时直接利用已知点求距离比较困难时,我们可以把点到平面的距离转化为直线到平面的距离,从而“转移”到另一点上去求“点到平面的距离”。
求直线与平面的距离及平面与平面的距离一般均转化为点到平面的距离来求解。
熟记一些常用的小结论诸如:正四面体的体积公式是;面积射影公式;“立平斜关系式”;最小角定理。
弄清楚棱锥的顶点在底面的射影为底面的内心、外心、垂心的条件,这可能是快速解答某些问题的前提。
几平面图形的翻折、立体图形的展开等一系列问题要注意翻折前、展开前后有关几何元素的“不变性”与“不变量”。
与球有关的题型只能应用“老方法”,求出球的半径即可。
立体几何读题(1)弄清楚图形是什么,几何体,规则的、不规则的、组合体等。
(2)弄清楚几何体结构特征,面面、线面、线线之间有哪些关系(平行、垂直、相等)。
(3)重点留意有哪些面面垂直、线面垂直,线线平行、线面平行等。
解题程序划分为四个过程①弄清问题。
也就是明白“求证题”的已知是什么?条件是什么?未知是什么?结论是什么?也就是我们常说的审题。
②拟定计划。
找出已知与未知的直接或者间接的联系。
在弄清题意的基础上,从中捕捉有用的信息,并及时提取记忆网络中的有关信息,再将两组信息资源作出合乎逻辑的有效组合,从而构思出一个成功的计划。
即是我们常说的思考。
③执行计划。
以简明、准确、有序的数学语言和数学符号将解题思路表述出来,同时验证解答的合理性。
即我们所说的解答。
④回顾。
对所得的结论进行验证,对解题方法进行总结。
立体几何常见大题解法以上立体几何八大常用的答题技巧中,前两者一般会作为考卷中的第二大题出现,是很多同学能够争取拿到大部分分数或满分的题目,但往往却拿不全分数,甚至部分基础薄弱但坚持学习的同学拿不了几分,对学习积极性来说是很大的挫败。
所以,小星着重给大家总结了这两种常见大题的一般求法:平行与垂直的证明立体几何方面的大题,出现相对较多的是平行和垂直的证明,当然垂直证明一般难度大于平行的证明。
对于这一块内容,我们简单介绍下,大家可以看一下。
平行证明垂直证明平行与垂直的证明,我们放在下一块求空间角时,分析大题目时一起分析。
求空间角立体几何第二个经常出现的大题类型,基本都以求空间角的形式出现。
求空间角主要分为三块内容:异面直线所成的角(线线角),线与面所成的角(线面角),面与面所成的角(二面角)。
首先,我们看一下考纲里面对空间角的要求:A. 理解直线与平面所成角的概念,了解二面角及其平面角的概念.B.了解求两直线夹角、直线与平面所成角、二面角的向量方法。
接下来我们分三点来分析空间角的求法:1)异面直线所成的角(线线角)定义:已知两条异面直线,经过空间任一点作直线,所成的角的大小与点的选择无关,把所成的锐角(或直角)叫异面直线所成的角(或夹角)。
异面直线所成的角求异面直线所成的角的方法:1:平移,平移后使两条直线相交,求角;2:向量法:建立坐标系,请求两条直线的坐标,利用公式。
异面直线所成的角向量公式典例分析——例1.在正三棱锥S-ABC中,E为S A的中点,F为△A BC的中心,SA=BC=2,则异面直线EF与AB所成的角是( )(A)30° (B) 45° (C) 60° (D) 90°例1答案例2.如图,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,AA1⊥平面ABCD,且AB=AD=2,AA1= 根号3,∠BAD=120.(1)求异面直线A1B与AC1所成角的余弦值;例2图2)线与面所成的角(线面角)1.线面角的定义: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斜线和这个平面所成的角2.求线面角的一般步骤:(1)先找斜足(2)经过斜线上一点作面的垂线(一般都是另一个端点),即作出垂足,连接斜足和垂足,找出线面角。
注意:做垂线时都是做线的垂线,然后证明是面的垂线。
3.向量法:线面角例 3.3)面与面所成的角(二面角)(1)过二面角的棱上的一点O分别在两个半平面内作棱的两条垂线OA,OB,角AOB则叫做二面角的平面角。
二面角的平面角的特点:1.角的顶点在棱上2.角的两边分别在两个面内3.角的边都要垂直于二面角的棱。