高中數學立體幾何知識點及練習題

2021-03-04 09:18:32 字數 2452 閱讀 1044

點、直線、平面之間的關係

㈠ 平面的基本性質

公理一:如果一條直線上有兩點在乙個平面內,那麼直線在平面內。

公理二:不共線的三點確定乙個平面。

推論一:直線與直線外一點確定乙個平面。

推論二:兩條相交直線確定乙個平面。

推論三:兩條平行直線確定乙個平面。

公理三:如果兩個平面有乙個公共點,那麼它們還有公共點,這些公共點的集合是一條直線(兩個平面的交線)。

㈡ 空間圖形的位置關係

1 直線與直線的位置關係(相交、平行、異面)

1.1 平行線的傳遞公理:平行於同一直線的兩條直線相互平行。

即:a∥b,b∥c a∥c

1.2 異面直線

定義:不在任何乙個平面內的兩條直線稱為異面直線。

1.3 異面直線所成的角

⑴ 異面直線成角的範圍:(0°,90°].

⑵ 作异面直線成角的方法:平移法。

注意:找異面直線所成角時,經常把一條異面直線平移到另一條異面直線的特殊點(如中點、端點等),形成異面直線所成的角。

2 直線與平面的位置關係(直線在平面內、相交、平行)

3 平面與平面的位置關係(平行、斜交、垂直)

㈢ 平行關係(包括線面平行和麵麵平行)

1 線面平行

1.1 線面平行的定義:平面外的直線與平面無公共點,則稱為直線和平面平行。

1.2 判定定理:

1.3 性質定理:

2 線面角:

2.1 直線與平面所成的角(簡稱線面角):若直線與平面斜交,則平面的斜線與該斜線在平面**影的夾角θ。

2.2 線面角的範圍:θ∈[0°,90°]

3 面面平行

3.1 面面平行的定義:空間兩個平面沒有公共點,則稱為兩平面平行。

3.2 面面平行的判定定理:

⑴ 判定定理1:如果乙個平面內的兩條相交直線都平行於另乙個平面,那麼兩個平面相互平行。 即:

推論:乙個平面內的兩條相交直線分別平行於另乙個平面的兩條線段,那麼這兩個平面平行。即:

⑵ 判定定理2:垂直於同一條直線的兩平面互相平行。即:

3.3 面面平行的性質定理

面面平行線面平行)

⑵ ⑶ 夾在兩個平行平面間的平行線段相等。

㈣ 垂直關係(包括線面垂直和麵麵垂直)

1 線面垂直

1.1 線面垂直的定義:若一條直線垂直於平面內的任意一條直線,則這條直線垂直於平面。

1.2 線面垂直的判定定理:

1.3 線面垂直的性質定理:

⑴ 若直線垂直於平面,則它垂直於平面內任意一條直線。

即 ⑵ 垂直於同一平面的兩直線平行。

即:★1.4 三垂線定理及其逆定理

已知po⊥α,斜線pa在平面α內的射影為oa,a是平面

α內的一條直線。

① 三垂線定理:若a⊥oa,則a⊥pa。即垂直射影則垂直斜線。

② 三垂線定理逆定理:若a⊥pa,則a⊥oa。即垂直斜線則垂直射影。

2 面面斜交和二面角

2.1 二面角的定義:兩平面α、β相交於直線l,直線a是α內的一條直線,它過l上的一點o且垂直於l,直線b是β內的一條直線,它也過o點,也垂直於l,則直線a、b所形成的角稱為α、β的二面角的平面角,記作∠α-l-β。

2.2 二面角的範圍:∠α-l-β ∈[0°,180°]

3 面面垂直

3.1 面面垂直的定義:若二面角α-l-β的平面角為90°,則兩平面α⊥β。

3.2 判定定理:如果乙個平面經過另乙個平面的一條垂線,那麼這兩個平面互相垂直。

即:3.3 面面垂直的性質定理

⑴ 若兩面垂直,則這兩個平面的二面角的平面角為90°;

⑵ ⑶

⑷ 例題分析

例1、(1)已知異面直線a,b所成的角為70,則過空間一定點o,與兩條異面直線a,b都成60角的直線有( )條.

a. 1 b. 2 c. 3d. 4

(2)異面直線a,b所成的角為,空間中有一定點o,過點o有3條直線與a,b所成角都是60,則的取值可能是

a. 30 b. 50 c. 60 d. 90

例2、已知pa⊥矩形abcd所在平面,m、n分別是ab、pc的中點.

求證:mn⊥ab;

例3、如圖,直三稜柱abc-a1b1c1的底面abc為等腰直角三角形,∠acb=900,ac=1,c點到ab1的距離為ce=,d為ab的中點.

(1)求證:ab1⊥平面ced;

(2)求異面直線ab1與cd之間的距離;

(3)求二面角b1—ac—b的平面角.

例4、在直角梯形abcd中,∠a=∠d=90°,ab<cd,sd⊥平面abcd,ab=ad=a,sd=,**段sa上取一點e(不含端點)使ec=ac,截面cde與sb交於點f。

(1)求證:四邊形efcd為直角梯形;

(2)求二面角b-ef-c的平面角的正切值;

例5.如圖,在稜長為1的正方體abcd—a1b1c1d1中, 求證:a1c⊥平bdc1;

高中數學立體幾何知識點總結

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