一.基本概念和原理: 立体几何知识点
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。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。
(3) 直二面角:平面角是直角的二面角叫做直二面角。
两平面相交,如果所成的角是直二面角,就说这两个平面
互相垂直。记为 ⊥
一条垂线,如果两个平面互相垂直,那么在一个平面内垂直于交线的直线垂直于另一个平面。
10.二面角求法:直接法(作出平面角)、三垂线定理及逆定理、面积射影定理、空间向量之法向量法(注意求出的角与所需要求的角之间的等补关系) 11.棱柱的定义:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每两个四边形的公共边都互相平行,这些面围成的几何体叫做棱柱。
棱柱的性质:(1)侧棱都相等,侧面是平行四边形(2)两个底面与平行于底面的截面是全等的多边形(3)过不相邻的两条侧棱的截面是平行四边形
12.棱锥的定义: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,这些面围成的几何体叫做棱锥
棱锥的性质:(1) 侧棱交于一点。侧面都是三角形(2) 平行于底面的截面与底面是相似的多边形。且其面积比等于截得的棱锥的高与远棱锥高的比的平方
正多边形,并且顶点在底面内的射影是底面的中心,这样的棱锥叫做正棱锥。
正棱锥的性质:
(1)各侧棱交于一点且相等,各侧面都是全等的等腰三角形。各等腰三角形底边上的高相等
(3)a、相邻两侧棱互相垂直的正三棱锥,由三垂线定理可得顶点在底面的射影为底面三角形的垂心。
且顶点在底面的射影为底面三角形的垂心
14.注意建立空间直角坐标系, 空间向量也可在无坐标系的情况下应用
15.多面体欧拉公式:V(角)+F(面)-E(棱)=2
正多面体只有五种:正四、六、八、十二、二十面体
16.数学简单记法:
线线垂直证角是90°,或向量相乘等于0
线面垂直证一条线与面上的两条相交直线垂直
线面平行一条线与面上的一条直线平行
a面b面垂直(先证一条线与A面上的两条相交直线垂直,再证
这条线属于B面)
面面平行(
一个面中的两条相交直线‖另一个面中的两条相交直线)
b四面体中有三对异面直线,若有两对互相垂直,则可得第三对也互相垂直。
第二篇:高中数学立体几何知识点总结
一、立体几何初步
'h特殊几何体表面积公式(c为底面周长,h为高,为斜高,l为母线)
S直棱柱侧面积?ch
S正棱锥侧面积?
S正棱台侧面积?
1
ch' 2
1
(c1?c2)h' 2
S圆柱侧?2?rh
S圆柱表?2?r?r?l?
S圆台表??r2?rl?Rl?R2
S圆锥侧面积??rlS圆锥表??r?r?l?
S圆台侧面积?(r?R)?l
柱体、锥体、台体的体积公式
??
V柱?Sh
1V锥
?Sh
3
1
V台?(S'?S)h
3
V圆柱?Sh??r2h
1
V圆锥
??r2h
3
11
V圆台?(S'?S)h??(r2?rR?R2)h
33
球体的表面积和体积公式:V球=4?R3
3
; S球面=4?R2
二、直线与平面的位置关系
2.1.1
1 2 三个公理:
(1符号表示为
A∈L
A
B∈
l?? LA∈α
B∈α
(2A B
· C · 符号表示为:A、B、C三点不共线 => 有且只有一个平面α,
·
使A∈α、B∈α、C∈α。
公理
(3公理
1 异面直线: 不同在任何一个平面内,没有公共点。 2 符号表示为:设a、b、c是三条直线
a∥b =>a∥c c∥b
强调:公理4实质上是说平行具有传递性,在平面、空间这个性质都适用。 3 4 注意点:
① a'与b'所成的角的大小只由a、b的相互位置来确定,与O的选择无关,为了简便,点O一般取在两直线中的一条上; ?② 两条异面直线所成的角θ∈(0,;
2
③ 当两条异面直线所成的角是直角时,我们就说这两条异面直线互相垂直,记作a⊥b; ④ 两条直线互相垂直,有共面垂直与异面垂直两种情形;
⑤ 计算中,通常把两条异面直线所成的角转化为两条相交直线所成的角。
2.1.3 — 2.1.4 空间中直线与平面、平面与平面之间的位置关系
1、直线与平面有三种位置关系:
(1)直线在平面内 —— 有无数个公共点
(2)直线与平面相交 —— 有且只有一个公共点 (3)直线在平面平行 —— 没有公共点
指出:直线与平面相交或平行的情况统称为直线在平面外,可用a α来表示
a α a∩α=A a∥α
1简记为:线线平行,则线面平行。 符号表示: a α
b β∥α a∥b
2.2.2 平面与平面平行的判定
1
符号表示: a β
b β
a∩β
∥α a∥α
b∥α
2、判断两平面平行的方法有三种: (1)用定义; (2)判定定理;
(3
2.2.3 — 2.2.4直线与平面、平面与平面平行的性质 简记为:线面平行则线线平行。 符号表示:
a ∥α
a β∥b α∩β= b
作用:利用该定理可解决直线间的平行问题。
2符号表示:
α∥β
α∩γ∥b β∩γ= b
作用:可以由平面与平面平行得出直线与直线平行 2.3直线、平面垂直的判定及其性质
2.3.1直线与平面垂直的判定
1、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,直线
2注意点: a)定理中的“两条相交直线”这一条件不可忽视;
b)定理体现了“直线与平面垂直”与“直线与直线垂直”互相转化的数学思想。
2.3.2平面与平面垂直的判定
1、二面角的概念:表示从空间一直线出发的两个半平面所组成的图形
A
梭
β
B
α
2α-l-β或α-AB-β
3
1
2
三、空间角的求法
1.直线和直线所成的角:范围是0,90
(1)几何法:通过平移转化成求相交直线所成的角;
(2)向量法:求二直线上的方向向量的夹角或补角。直线的方向向量为n1和n2,线线角为θ,则
?
??
?
cos??
2、直线和平面所成的角:范围是0,90 (1)几何法:找出射影,求线线角;
?
??
?
??
(2)向量法:求出平面的法向量n,直线的方向向量a,设线面角为θ,??
??n?a
|. 则sin??|cos?n,a?|?||n|?|a|
3、二面角:范围是[0,180];两个平面的夹角:范围是0,90
(1)几何法:①用定义法作二面角的平面角,②用三垂线法作二面角的平面角。
?
?
?
??
?
(2)向量法:求两个平面的法向量的夹角(或补角). 设两个平面的法向量为n1和n2,两平面夹角为θ,则cos??,若是求二面角,则要判断二面角大小与两个面的法向量的夹角的关系。