高一立體幾何知識點總結學生版

2021-03-04 09:29:08 字數 4971 閱讀 8364

第二章知識點總結

一、平面

通常用乙個平行四邊形來表示.

平面常用希臘字母α、β、γ…或拉丁字母m、n、p來表示,也可用表示平行四邊形的兩個相對頂點字母表示,如平面ac.

在立體幾何中,大寫字母a,b,c,…表示點,小寫字母,a,b,c,…l,m,n,…表示直線,且把直線和平面看成點的集合,因而能借用集合論中的符號表示它們之間的關係,例如:

a) a∈l—點a在直線l上;aα—點a不在平面α內;

b) lα—直線l在平面α內;

c) aα—直線a不在平面α內;

d) l∩m=a—直線l與直線m相交於a點;

e) α∩l=a—平面α與直線l交於a點;

f) α∩β=l—平面α與平面β相交於直線l.

二、平面的基本性質

公理1 如果一條直線上的兩點在乙個平面內,那麼這條直線上所有的點都在這個平面內.

公理2 如果兩個平面有乙個公共點,那麼它們有且只有一條通過這個點的公共直線.

公理3 經過不在同一直線上的三個點,有且只有乙個平面.

根據上面的公理,可得以下推論.

推論1 經過一條直線和這條直線外一點,有且只有乙個平面.

推論2 經過兩條相交直線,有且只有乙個平面.

推論3 經過兩條平行直線,有且只有乙個平面.

公理4 平行於同一條直線的兩條直線互相平行

三、證題方法

練習1、已知直線,且直線與都相交,求證:直線共面

(注:《第二教材》25-26頁,題型1、題型2)

四、空間線面的位置關係

共面平行—沒有公共點

(1)直線與直線相交—有且只有乙個公共點

異面(既不平行,又不相交)

直線在平面內—有無數個公共點

(2)直線和平面直線不在平面內平行—沒有公共點

直線在平面外) 相交—有且只有一公共點

(3)平面與平面相交—有一條公共直線(無數個公共點)

平行—沒有公共點

五、異面直線的判定

證明兩條直線是異面直線通常採用反證法.

有時也可用定理「平面內一點與平面外一點的連線,與平面內不經過該點的直線是異面直線」.

練習2、求證:兩條異面直線不能同時和乙個平面垂直

練習3、四面體中,各個側面都是邊長為的正三角形,分別是和的中點,則異面直線與所成的角是多少?

六、線面平行與垂直的判定

(1)兩直線平行的判定

①定義:在同乙個平面內,且沒有公共點的兩條直線平行.

②如果一條直線和乙個平面平行,經過這條直線的平面和這個平面相交,那麼這條直線和交線平行,即若a∥α,a β

④垂直於同一平面的兩直線平行,即若a⊥α,b⊥α,則a∥b(線面垂直的性質定理)

⑤兩平行平面與同乙個平面相交,那麼兩條交線平行,即若b,則a∥b(面面平行的性質公理)

⑥中位線定理、平行四邊形、比例線段……,α∩β=b,則a∥b.(線面平行的判定定理)

③平行於同一直線的兩直線平行,即若a∥b,b∥c,則a∥c.(公理4)

(2)兩直線垂直的判定

①定義:若兩直線成90°角,則這兩直線互相垂直.

②一條直線與兩條平行直線中的一條垂直,也必與另一條垂直.即若b∥c,a⊥b,則a⊥c

③一條直線垂直於乙個平面,則垂直於這個平面內的任意一條直線.即若a⊥α,bα,a⊥b.

④三垂線定理和它的逆定理:在平面內的一條直線,若和這個平面的一條斜線的射影垂直,則它也和這條斜線垂直.

⑤如果一條直線與乙個平面平行,那麼這條直線與這個平面的垂線垂直.即若a∥α,b⊥α,則a⊥b.

(3)直線與平面平行的判定

①定義:若一條直線和平面沒有公共點,則這直線與這個平面平行.

②如果平面外一條直線和這個平面內的一條直線平行,則這條直線與這個平面平行.即若aα,bα,a∥b,則a∥α.(線面平行的判定定理)

③兩個平面平行,其中乙個平面內的直線平行於另乙個平面,即若α∥β,lα,則l∥β.

練習4、如圖:是平行四邊形平面外一點,分別是上的點,且=,

求證:平面

練習5、兩個全等的正方形abcd和abef所在平面相交於ab,m∈ac,n∈fb,且am=fn,

求證 mn∥平面bce (用兩種方法來證

(4)直線與平面垂直的判定

①定義:若一條直線和乙個平面內的任何一條直線垂直,則這條直線和這個平面垂直.

②如果一條直線和乙個平面內的兩條相交直線都垂直,那麼這條直線垂直於這個平面.即若mα,nα,m∩n=b,l⊥m,l⊥n,則l⊥α.(線面垂直判定定理)

③如果兩條平行線中的一條垂直於乙個平面,那麼另一條也垂直於同一平面.即若l∥a,a⊥α,則l⊥α.

④一條直線垂直於兩個平行平面中的乙個平面,它也垂直於另乙個平面,即若α∥β,l⊥β,則l⊥α.

⑤如果兩個平面互相垂直,那麼在乙個平面內垂直於它們交線的直線垂直於另乙個平面,即若α⊥β,a∩β=α,lβ,l⊥a,則l⊥α.(面面垂直的性質定理)

練習6、已知e,f分別是正方形abcd邊ad,ab的中點,ef交ac於m,gc垂直於abcd所在平面.

(1)求證:ef⊥平面gmc.

(2)若ab=4,gc=2,求點b到平面efg的距離

練習7、如圖2.3.1-2,在正方形abcd中,e、f分別是bc、cd的中點,g是ef的中點,現在沿ae、af及ef把這個正方形折成乙個空間圖形,使b、c、d三點重合,重合後的點記為h,那麼,在這個空間圖形中必有[    ]

a、ah⊥△efh 所在平面

b、ad⊥△efh所在平面

c、hf⊥△aef所在平面

d、hd⊥△aef所在平面

練習8 、三稜錐的高為,若三個側面兩兩垂直,則為△的( )

a. 內心 b. 外心 c. 垂心 d. 重心

(5)兩平面平行的判定

①定義:如果兩個平面沒有公共點,那麼這兩個平面平行,即無公共點α∥β.

②如果乙個平面內有兩條相交直線都平行於另乙個平面,那麼這兩個平面平行,即若a,bα,a∩b=p,a∥β,b∥β,則α∥β.(面面平行判定定理)

推論:乙個平面內的兩條直線分別平行於另一平面內的兩條相交直線,則這兩個平面平行,即若a,bα,c,dβ,a∩b=p,a∥c,b∥d,則α∥β.

(6)兩平面垂直的判定

①定義:兩個平面相交,如果所成的二面角是直二面角,那麼這兩個平面互相垂直,即二面角α-a-β=90°α⊥β.

②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,即若l⊥β,lα,則α⊥β.

(面面垂直判定定理)

練習9、 直三稜柱中,各側稜和底面的邊長均為,點是上任意一點,

連線,則三稜錐的體積為( )

a. b. c. d.

練習10、在三稜錐中,△是邊長為的正三角形,平面平面,、分別為的中點.

(ⅰ)證明:⊥;

(ⅱ)求二面角--的大小;

(ⅲ)求點到平面的距離.

練習11、正方體中,是的中點. 求證:平面平面

七、空間中的各種角

等角定理及其推論

定理若乙個角的兩邊和另乙個角的兩邊分別平行,並且方向相同,則這兩個角相等.

推論若兩條相交直線和另兩條相交直線分別平行,則這兩組直線所成的銳角(或直角)相等.

1、異面直線所成的角

(1)定義:a、b是兩條異面直線,經過空間任意一點o,分別引直線a′∥a,b′∥b,則a′和b′所成的銳角(或直角)叫做異面直線a和b所成的角.

(2)取值範圍:0°<θ≤90°.

(3)求解方法

①根據定義,通過平移,找到異面直線所成的角θ;

②解含有θ的三角形,求出角θ的大小.

2、直線和平面所成的角——斜線和射影所成的銳角

(1)取值範圍0°≤θ≤90°

(2)求解方法

①作出斜線在平面上的射影,找到斜線與平面所成的角θ.

②解含θ的三角形,求出其大小.

3、二面角及二面角的平面角

(1)半平面直線把平面分成兩個部分,每一部分都叫做半平面.

(2)二面角條直線出發的兩個半平面所組成的圖形叫做二面角.這條直線叫做二面角的稜,這兩個平面叫做二面角的面,即二面角由半平面一稜一半平面組成.

若兩個平面相交,則以兩個平面的交線為稜形成四個二面角.

二面角的大小用它的平面角來度量,通常認為二面角的平面角θ的取值範圍是

0°<θ≤180°

(3)二面角的平面角

①以二面角稜上任意一點為端點,分別在兩個麵內作垂直於稜的射線,這兩條射線所組成的角叫做二面角的平面角.

如圖,∠pcd是二面角α-ab-β的平面角.平面角∠pcd的大小與頂點c在稜ab上的位置無關.

②二面角的平面角具有下列性質:

(i)二面角的稜垂直於它的平面角所在的平面,即ab⊥平面pcd.

(ii)從二面角的平面角的一邊上任意一點(異於角的頂點)作另一面的垂線,垂足必在平面角的另一邊(或其反向延長線)上.

(iii)二面角的平面角所在的平面與二面角的兩個面都垂直,即平面pcd⊥α,平面pcd⊥β.

③找(或作)二面角的平面角的主要方法.

(i)定義法

(ii)垂面法

(iii)三垂線法

(ⅳ)根據特殊圖形的性質

(4)求二面角大小的常見方法

先找(或作)出二面角的平面角θ,再通過解三角形求得θ的值.

練習12、正四稜錐(頂點在底面的射影是底面正方形的中心)的體積為,底面對角線的長為,則側面與底面所成的二面角等於

練習13、在正四面體中,為的中點,求直線與平面所成角的正弦值.

13.空間的各種距離

點到平面的距離

(1)定義麵外一點引乙個平面的垂線,這個點和垂足間的距離叫做這個點到這個平面的距離.

(2)求點面距離常用的方法:

1)直接利用定義求

①找到(或作出)表示距離的線段;

②抓住線段(所求距離)所在三角形解之.

2)體積法其步驟是:①在平面內選取適當三點,和已知點構成三稜錐;②求出此三稜錐的體積v和所取三點構成三角形的面積s;③由v=s·h,求出h即為所求.這種方法的優點是不必作出垂線即可求點面距離.

難點在於如何構造合適的三稜錐以便於計算.

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第二章知識點總結 一 平面 通常用乙個平行四邊形來表示.平面常用希臘字母 或拉丁字母m n p來表示,也可用表示平行四邊形的兩個相對頂點字母表示,如平面ac.在立體幾何中,大寫字母a,b,c,表示點,小寫字母,a,b,c,l,m,n,表示直線,且把直線和平面看成點的集合,因而能借用集合論中的符號表示...

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第二章知識點總結 一 平面 通常用乙個平行四邊形來表示.平面常用希臘字母 或拉丁字母m n p來表示,也可用表示平行四邊形的兩個相對頂點字母表示,如平面ac.在立體幾何中,大寫字母a,b,c,表示點,小寫字母,a,b,c,l,m,n,表示直線,且把直線和平面看成點的集合,因而能借用集合論中的符號表示...

立體幾何知識點總結一

第一部分空間幾何體的結構 三檢視和直觀圖 1 多面體的結構特徵 1 稜柱的側稜都互相平行,上下底面是全等的多邊形 2 稜錐的底面是任意多邊形,側面是有乙個公共頂點的三角形 3 稜臺可由平行於底面的平面截稜錐得到,其上下底面是相似多邊形 2 旋轉體的結構特徵 1 圓柱可以由矩形繞一邊所在直線旋轉一周得...