第一章空間幾何體
1、空間幾何體的結構:空間幾何體分為多面體和旋轉體和簡單組合體
⑴常見的多面體有:稜柱、稜錐、稜臺;常見的旋轉體有:圓柱、圓錐、圓台、球。簡單組合體的構成形式:
一種是由簡單幾何體拼接而成,例如課本圖1.1-11中(1)(2)物體表示的幾何體;
一種是由簡單幾何體截去或挖去一部分而成,例如課本圖1.1-11中(3)(4)物體表示的幾何體。
⑵稜柱:有兩個面互相平行,其餘各面都是四邊形,並且每相鄰兩個四邊形的公共邊都互相平行,由這些面所圍成的多面體叫做稜柱。
⑶稜臺:用乙個平行於稜錐底面的平面去截稜錐,底面與截面之間的部分,這樣的多面體叫做稜臺。
1、空間幾何體的三檢視和直觀圖
把光由一點向外散射形成的投影叫中心投影,中心投影的投影線交於一點;把在一束平行光線照射下的投影叫平行投影,平行投影的投影線是平行的。
(1)定義:
正檢視:光線從幾何體的前面向後面正投影得到的投影圖;
側檢視:光線從幾何體的左面向右面正投影得到的投影圖;
俯檢視:光線從幾何體的上面向下面正投影得到的投影圖。
幾何體的正檢視、側檢視和俯檢視統稱為幾何體的三檢視。
(2)三檢視中反應的長、寬、高的特點:「長對正」,「高平齊」,「寬相等」
2、空間幾何體的直觀圖(表示空間圖形的平面圖). 觀察者站在某一點觀察幾何體,畫出的圖形.
3、斜二測畫法的基本步驟:
①建立適當直角座標系(盡可能使更多的點在座標軸上)
②建立斜座標系,使=450(或1350),注意它們確定的平面表示水平平面;
③畫對應圖形,在已知圖形平行於x軸的線段,在直觀圖中畫成平行於x『軸,且長度保持不變;在已知圖形平行於y軸的線段,在直觀圖中畫成平行於y『軸,且長度變為原來的一半;
一般地,原圖的面積是其直觀圖面積的倍,即
4、空間幾何體的表面積與體積
⑴圓柱側面積;
⑵圓錐側面積:
⑶圓台側面積:
⑷體積公式:
;;⑸球的表面積和體積:
.一般地,面積比等於相似比的平方,體積比等於相似比的立方。
第二章點、直線、平面之間的位置關係及其論證
1、公理1:如果一條直線上兩點在乙個平面內,那麼這條直線在此平面內。
公理1的作用:判斷直線是否在平面內
2、公理2:過不在一條直線上的三點,有且只有乙個平面。
若a,b,c不共線,則a,b,c確定平面
推論1:過直線的直線外一點有且只有乙個平面
若,則點a和確定平面
推論2:過兩條相交直線有且只有乙個平面
若,則確定平面
推論3:過兩條平行直線有且只有乙個平面
若,則確定平面
公理2及其推論的作用:確定平面;判定多邊形是否為平面圖形的依據。
3、公理3:如果兩個不重合的平面有乙個公共點,那麼它們有且只有一條過該點的公共直線。
公理3作用:(1)判定兩個平面是否相交的依據;(2)證明點共線、線共點等。
4、公理4:也叫平行公理,平行於同一條直線的兩條直線平行.
公理4作用:證明兩直線平行。
5、定理:空間中如果兩個角的兩邊分別對應平行,那麼這兩個角相等或互補。
作用:該定理也叫等角定理,可以用來證明空間中的兩個角相等。
6、線線位置關係:平行、相交、異面。
(1)沒有任何公共點的兩條直線平行
(2)有乙個公共點的兩條直線相交
(3)不同在任何乙個平面內的兩條直線叫異面直線
7、線面位置關係:
(1)直線在平面內,直線與平面有無數個公共點;
(2)直線和平面平行,直線與平面無任何公共點;
(3)直線與平面相交,直線與平面有唯一乙個公共點;
8、面面位置關係:平行、相交。
9、線面平行:(即直線與平面無任何公共點)
⑴判定定理:平面外一條直線與此平面內的一條直線平行,則該直線與此平面平行。
(只需在平面內找一條直線和平面外的直線平行就可以)
證明兩直線平行的主要方法是:
①三角形中位線定理:三角形中位線平行並等於底邊的一半;
②平行四邊形的性質:平行四邊形兩組對邊分別平行;
③線面平行的性質:如果一條直線平行於乙個平面,經過這條直線的平面與這個平面相交,那麼這條直線和它們的交線平行;
④平行線的傳遞性
⑤面面平行的性質:如果乙個平面與兩個平行平面相交,那麼它們的交線平行;
⑥垂直於同一平面的兩直線平行
⑵直線與平面平行的性質:如果一條直線平行於乙個平面,經過這條直線的平面與這個平面相交,那麼這條直線和它們的交線平行;(上面的③)
10、面面平行:(即兩平面無任何公共點)
(1)判定定理:乙個平面內的兩條相交直線與另乙個平面平行,則這兩個平面平行。
判定定理的推論: 乙個平面內的兩條相交直線與另乙個平面上的兩條直線分別平行,兩平面平行
(2)兩平面平行的性質:
性質ⅰ:如果乙個平面與兩平行平面都相交,那麼它們的交線平行;
性質ⅱ:平行於同一平面的兩平面平行;
性質ⅲ:夾在兩平行平面間的平行線段相等;
性質ⅳ:兩平面平行,一平面上的任一條直線與另乙個平面平行;
11、線面垂直:
⑴定義:如果一條直線垂直於乙個平面內的任意一條直線,那麼就說這條直線和這個平面垂直。
⑵判定:一條直線與乙個平面內的兩條相交直線都垂直,則該直線與此平面垂直。
⑶性質ⅰ:垂直於同乙個平面的兩條直線平行。
性質ⅱ:垂直於同一直線的兩平面平行
12、面面垂直:
⑴定義:兩個平面相交,如果它們所成的二面角是直二面角,就說這兩個平面互相垂直。
⑵判定:乙個平面經過另乙個平面的一條垂線,則這兩個平面垂直。
(只需在乙個平面內找到另乙個平面的垂線就可證明面面垂直)
⑶性質:兩個平面互相垂直,則乙個平面內垂直於交線的直線垂直於另乙個平面。
證明兩直線垂直和主要方法:
①利用勾股定理證明兩相交直線垂直;
②利用等腰三角形三線合一證明兩相交直線垂直;
③利用線面垂直的定義證明(特別是證明異面直線垂直);
④利用三垂線定理證明兩直線垂直(「三垂」指的是「線面垂」「線影垂」,「線斜垂」)
④利用圓中直徑所對的圓周角是直角,此外還有正方形、菱形對角線互相垂直等結論。
空間角及空間距離的計算
1.異面直線所成角:使異面直線平移後相交形成的夾角,通常在在兩異面直線中的一條上取一點,過該點作另一條直線平行線,
2. 斜線與平面成成的角:斜線與它在平面上的射影成的角。如圖:pa是平面的一條斜線,a為斜足,o為垂足,oa叫斜線pa在平面上射影,為線面角。
3.二面角:從一條直線出發的兩個半平面形成的圖形,如圖為二面角,二面角的大小指的是二面角的平面角的大小。二面角的平面角分別在兩個半平面內且角的兩邊與二面角的稜垂直
用二面角的平面角的定義求二面角的大小的關鍵點是:
明確構成二面角兩個半平面和稜;
明確二面角的平面角是哪個?
而要想明確二面角的平面角,關鍵是看該角的兩邊是否都和稜垂直。
(求空間角的三個步驟是「一找」、「二證」、「三計算」)
4.異面直線間的距離:指夾在兩異面直線之間的
公垂線段的長度。如圖是兩異面直線間的距離
(異面直線的公垂線是唯一的,指與兩異面直線垂直且相交的直線)
5.點到平面的距離:指該點與它在平面上的
射影的連線段的長度。
如圖:o為p在平面上的射影,
線段op的長度為點p到平面的距離
求法通常有:定義法和等體積法
等體積法:就是將點到平面的距離看成是
三稜錐的乙個高。如圖在三稜錐
中有:第三章直線與方程
1.直線方程的概念:一條直線與乙個二元一次方程有如下兩個對應:
①直線上任意一點的座標都滿足方程;
②以方程的解為座標的點都在直線上。
則稱方程為直線的方程,直線為方程的直線。
2.直線傾斜角的定義:把直線向上的方向與軸的正方向形成的最小正角叫直線的傾斜角。
3.直線傾斜角的範圍:,當直線與軸平行或者是重合時,傾斜角為
4.直線斜率的定義:傾斜角不為直線,傾斜角的正切值叫直線的斜率。
記作 當傾斜角為時直線的斜率不存在。
5、直線過點,則直線的斜率為:
6、直線方程的表示形式:
⑴點斜式:,
當斜率不存在時,直線與軸垂直,傾斜角為,
此時直線方程為:,如右圖,特別地軸所在
高中數學必修2知識點總結歸納 整理
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高中數學必修2知識點
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