usaco 计算几何

usaco 计算几何
usaco 计算几何

usaco 计算几何

usaco计算几何2010-05-10 09:09Computational Geometry Prerequisites Graph TheoryShortest PathTools This module discusses several algorithms that calculate various geometric properties,mostly based on only two operations described below:cross product and arctangent.

Cross Product The cross product of uand vis written as ux

https://www.360docs.net/doc/346593229.html,putationally,the cross product of two three-dimensional vectors uand vis the vector determinant of the following matrix(where i,j,and kare unit vectors in the x,y,and zdirections respectively):|i jk||ux uy uz||vx vy vz|That equation works out to:

(uyvz-vyuz)i+(uzvx-uxvz)j+(uxvy-uyvx)k This definition can be used for vectors in two dimensions by using three-dimensional vectors with az component of 0.The resulting vector will only have az value.

The cross product has three properties:

The cross product of two vectors is perpendicular to both vectors.The length of the cross product is equal to the product of:

the length of u,the length of v,andthe sine of the angle between the vectors.Of the two different directions that are perpendicular to both uand v,the direction the cross product points depends on whether uis``to the right''of vor``to the left.''

Dot product The dot product of two vectors uand vis ascalar written as u·https://www.360docs.net/doc/346593229.html,putationally,it is defined in three dimensions as:uxvx+u yvy+uzv z

The dot product is actually equal to the product of:

the length of uthe length of vthe cosine of the angle between uand v.Presuming uand vare non-zero,if the dot product if negative,u and vmake an angle greater than 90 degrees.If it is zero,then uand vare perpendicular.If ucdot vis positive,then the two vectors form an acute angle.

Arctangent The arctangentfunction calculates the(an)angle whose tangent is its argument and generally returns areal number between-

pi/2 and pi/2.An additional function in C,atan2,takes two arguments:a DELTA yvalue and aDELTA xvalue(in that order!).It determines the angle between the given vector and the positive xaxis and returns avalue between-pi and pi.This has the advantage of removing concerns about dividing by zero or writing code to repair angles in order to handle the negative xcases.The atan2 function is almost always easier to use than the simpler atan function that takes only one argument.

Particular Debugging Problems The main problem with geometric problems is that they spawn alot of special cases.Be on the lookout for these special cases and make sure your program works for all of them.

Floating point calculations also create anew set of

problems.Floating point calculations are rarely precise,as the computer only maintains so many bits(digits)of accuracy:be aware of this.In particular,when checking if two values are equal,check to see if they are within some small tolerance of each other not precisely equal.

Geometric Algorithms Here are some of snippets that can help you solve geometry problems.

Area of Triangle To cal culate the area of atriangle with

vertices(a,b,c),pick avertex(say a)and create avector to the other two vertices(let u=b-a,and v=c-a).The area of the triangle(a,b,c)is

one half the length of cross product ux v.An alternative method to find the area of triangle is to use Hero's formula.If the lengths of the sides of atriangle are a,b,and c,let s=(a+b+c)/2.The area of the triangle is then sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c)).Are Two Line Segments Parallel?

To check if two line segments are parallel,create vectors along each line segment and check to see if their cross product

is(almost)zero.

Area of polygon The area of apolygon with vertices(x 1,y 1),.,(x n,y n)is equal to the determinant:1|x1 x2.xn|---||2|y1 y2.yn|

where the determinate is defined to be similar to the 2by

2determinant:x1 y2+x2y3+.+xn y1-y1 x2-y2x3-.-yn x1 Distance from apoint to aline The distance from apoint Pto aline AB is given by the magnitude of the cross product.In particular,d(P,AB)=|(P-A)x(B-

A)|/|B-A|.

To determine the distance from apoint Pto the plane defined by A,B,and C,let n=(B-A)x(C-A).The distance is then give by the

following equation:d(P,ABC)=(P-A)·n/|n|.

Points on aline Apoint is on aline if the distance from the point to the line is 0.

Points on the same side of line This notion only makes sense for two dimensions.To check if points Cand Dare on the same side of line AB,calculate the zcomponent of(B-A)x(C-A)and(B-A)x(D-A).If the zcomponents have the same sign(i.e.,their product is positive),then Cand Dare on the same side of the line AB.

Point on line segment To calculate if apoint Cis on the line segment AB,check if Cis on the line AB.If it is,then check if the length of AB is equal to the sum of the lengths of AC and CB.

Point in triangle To check if apoint Ais in atriangle,find another point Bwhich is within the triangle(the average of the three vertices works well).Then,check if the point Ais on the same side of the three lines defined by the edges of the triangle as B.

Point in convex polygon The same trick works for aconvex polygon:

Four(or more)points are coplanar To determine if acollection of points is coplanar,select three points,A,B,and C.Now,if,for any other point D,(B-A)x(C-A))·(D-A)=~0,then the collection of points resides in some plane.

Two lines intersect Two lines intersect if and only if they are not parallel in two dimensions.

In three dimensions,two lines AB and CD intersect if they are not parallel and A,B,C,and Dare coplanar.

Two line segments intersect In two dimensions,two line segments AB and CD intersect if and only if Aand Bare on opposite sides of the line CD and Cand Dare on opposite sides of line AB.Note that both of the checks are necessary,as for the last case one of the checks returns true,while the other testifies to the fact that AB and CD do not intersect.In three dimensions,solve following system of equations,where iand jare the unknowns:

Ax+(Bx-Ax)i=Cx+(Dx-Cx)j Ay+(By-Ay)i=Cy+(Dy-Cy)j Az+(Bz-

Az)i=Cz+(Dz-Cz)j If this system has asolution(i,j),where 0=i=1 and

0=j=1,then the line segments intersect at:(Ax+(Bx-Ax)i,Ay+(By-

Ay)i,Az+(Bz-Az)i.

Point of Intersection of Two Lines For the lines AB and CD in two dimensions,the most straight-forward way to calculate the

intersection of them is to solve the system of two equations and two unknowns:

Ax+(Bx-Ax)i=Cx+(Dx-Cx)j Ay+(By-Ay)i=Cy+(Dy-Cy)jThe point of intersection is:

(Ax+(Bx-Ax)i,Ay+(By-Ay)i)In three dimensions,solve the same system of equations as was used to check line intersection,and the point of intersection is:

(Ax+(Bx-Ax)i,Ay+(By-Ay)i,Az+(Bz-Az)i)Checking convexity of 2-dimensional polygon To check the convexity of a2-dimensional polygon,walk the polygon in clock-wise order.For each triplet of consecutive points(A,B,C),calculate the cross product(B-A)x(C-A).If the zcomponent of each of these vectors is positive,the polygon is convex.

Point in non-convex polygon To calculate if apoint is within anonconvex polygon,make aray from that point in arandom direction and count the number of times it intersects the polygon.If the ray intersects the polygon at avertex or along an edge,pick anew direction.Otherwise,the point is within the polygon if and only if th eray intersects the polygon an odd number of times.

This method also extends to three dimensions(and higher),but the restriction on intersection is that it only intersects at faces and not at either avertex or an edge.

Geometry Methodologies Geometric problems introduce several different tricks that can be used to either reduce the run-time or approximate the solution.

Monte Carlo The first geometric trick is based on

randomness.Instead of calculating the probability that something occurs,simulate arandom event and calculate the fraction of times it occurs.If enough events are simulated,the difference between these two values becomes very small.

This can be helpful to determine something like the area of afigure.Instead of calculating the area directly,determine abounding box,and throw``darts''at the box,and estimate what the probability of hitting the figure is.If this is calculated accurately enough,this can give agood estimate of the actual area.

The problem with this method is to get agood relative error(error divided by the actual value)requires alarge number of successful events.If the probability of the event occurring is very small,the method does not yield good results.

Partitioning Partitioning is amethod to improve the speed of ageometric algorithm.This entails dividing the plane up into

sections(usually by agrid but sometimes into radial sections or some other method),and bucketing the objects into appropriate

section(s).When looking for objects within some figure,only those sections which have anon-zero intersection with that figure need to be examined,thereby greatly reducing the cost of the algorithm.This is helpful to determine the set of objects within some distance of agiven point(the figure is acircle)or to check for intersections(the figure is aline).

Graph Problems Sometimes what may look like ageometric problem is really agraph problem.Just because the input is points in the plane does not mean it's ageometric algorithm.

Example Problems Poi nt Moving Given aset of line segments in the plane,and two points Aand B,is it possible to move from Ato Bwithout crossing any of the segments?

The line segments partition the plane into regions.Determine these regions,and see if Aand Breside in the same region.

Bicycle Routing Given acollection of non-intersecting buildings along with start and end locations,find the shortest path from Ato Bthat doesn't go through any buildings.

Analysis:This is really agraph problem.The nodes are the start and end locations,along with the vertices of the buildings.There are edges between any two nodes such that the line segment between them does not intersect any buildings,with weight equal to the length of the length of the line segments.Once that graph has been

calculated,the problem is shortest path.

Maximizing Line Intersections Given acollection of segments in the plane,find the greatest number of segments which can by intersected by drawing asingle line.

Analysis:With alittle bit of thought,it is clear that the line segment must pass through two of the vertices of the collection of line segments.Thus,try all pairs of vertices,and cal culate the crossing for https://www.360docs.net/doc/346593229.html,bining this with partitioning gives an algorithm that runs fairly quickly.

Polygon Classification Given acollection of segments defining apolygon,determine if it is simple(no two non-consecutive line segments intersect)and convex.

计算机应用中的解析几何

译by zhougu

学习该内容的基础

*图论问题

*最短路径问题

工具

这个模块论述了一些具有几何特性的多方面做计划的算法,而这些算法大多都建立在以下的两个概念的基础上:向量乘积和反正切。

向量的乘积:

向量u和v的乘积被记做u xv。而对于计算机程序来说,两个三维空间内的向量u和的积是决定于下面的这个矩阵。(i,j,k是单位向量,而x,y,z 分别是它们的方向)

|i jk|

|ux uy uz|

|vx vy vz|可以通过这个方程计算出:(uyvz-vyu z)i+(uzvx-u

xvz)j+(uxvy-uvx)k

这个方法完全可以被用在二维的空间内,那时我们认为z=0,自然结果向量中的z也为0。

向量的乘法有三个性质:

*两个向量的积在空间范围内同时垂直于这两个向量。

*向量u和v的积的长度等于向量u的长度、向量v的长度和两向量夹角的正弦值的乘积。

*在两个可能出现的方向中,向量u和向量v的积的方向取决于u和v的位置关系。

向量的数量积:

向量u和向量v的数量积记做u?v,用与刚才类似的方程表示为:u xvx+u yvy+u zvz

而事实上我们可以用标量u的长度、v标量的长度和两向量夹角的余弦值的乘积来表示向量u和向量v的数量积。如果向量u和向量v的夹角大于90度,而u和v都是非0的,那么它们的数量积是负数。如果它们的数量积等于0,那么它们是互相垂直的。如果u?v的结果是正数,那么它们夹的是一个锐角。

反正切:反正切作为函数通常可以通过正切值计算出一个处在-Pi/2到

Pi/2之间的角的度数。C语言中额外的atan2函数带有两个引数:DELTA y的值和DELTA x的值。它会测定所给向量与x轴的夹角并返回一个处在-Pi/2到Pi/2之间的角度。它的好处就在于消去了涉及到0做被除数和为处理多种角度情况时所写的代码。大多时候,函数atan2要比只带有一个引数的函数atan简单。

特殊的调试问题:

解决几何问题时最主要是问题是它们往往有很多特殊情况,所以要确认你的程序可以应付所有的特殊情况。

浮点数据的计算总会产生一系列的问题。浮点数据的计算很少是100%精确的,因为电脑本身也只能维持一定位数的准确度。尤其是判断两个值是否相等时,电脑只是看它们的差是否在一个很小的容差值的范围内。

几何算法:

以下是几个可以帮助我们解决几何问题的资料。

三角形区域:

计算一个顶点为(a,b,c)的三角形所在的区域,要先选择一个顶点(比如顶点a),并创建两个与另外三角形的三边有如下关系的向量:使向量u=b-a,向量v=c-a。三角形a、b、c的区域就是向量u和向量v的乘积的1.5倍。

还有一个求三角形区域可以选择的方法是用hero定理。如果三角形三边的长度分别为a、b、c,设s=(a+b+c)/2,这个三角形的区域就等于:sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c))两条线段是否平行:

检验两条线段是否平行,可以沿着两条线段的方向创建两个向量,然后看它们的乘积是否为0。

多边形区域:

一个顶点为(x 1,y 1),.,(x n,y n)的多边形的区域等于下面这个行列式。

1|x1 x2.xn|

---||

2|y1 y2.yn|

这个行列阵的算法类似于2 X2的行列阵:x1 y2+x2y3+.+xn y1-y1 x2-

y2x3-.-yn x1。

点到直线的距离:

值得注意的是点P到直线AB的距离往往是由向量乘积量得出的:

d(P,AB)=|(P-A)x(B-A)|/|B-A|。要决定点P到A、B、C三点所在的平面的距离,需先设n=(B-A)x(C-A),然后用这个公式来计算:d(P,ABC)=(P-

A)?n/|n|。

在直线上的点:

在直线上的点到直线的距离为0。

在直线同侧的点:

这个想法只对二维的空间有意义。要检验点C和点D是否在直线AB同侧,只需计算(B-A)x(C-A)和(B-A)x(D-A)的值。如果它们同号,C和D就在直线AB 的同侧。

三角形内的点:

检验点A是否在三角形内部,我们可以先在三角形内部找一个点B(三个顶点的平均值即可)。然后检验A相对三边是否都在B的同侧。

凸多边形内的点:

这和三角形是同样的做法。

多个(四个以上)点共面:

要判断一系列点是否共面,我们可以先选择三个点A、B、C,它们必然是共面的,在任意挑选一点D,如果(B-A)x(C-A))?(D-A)=0,则这个点与点A、B、C在一个平面内。

两线段相交:

在二维空间内,两条线段AB和CD相交,如果A、B分别在线段CD的两侧而且C、D分别在线段AB的两侧。

把这两个核对全记录下来往往是不必要的,如果其中一个的核对证明AB和CD是不相交的就返回false并结束核对。在三维空间内,利用以下的等式(i,j 不是已知的):

Ax+(Bx-Ax)i=Cx+(Dx-Cx)j Ay+(By-Ay)i=Cy+(Dy-Cy)j Az+(Bz-

Az)i=Cz+(Dz-Cz)j

如果已知了(i,j),且i、j在0和1之间,那么两线段相交于(Ax+(Bx-Ax)i,Ay+(By-Ay)i,Az+(Bz-Az)i。

两条直线交点:

要计算二维空间内的两直线AB、CD的交点,最容易想到的方法就是构造两直线方程:

Ax+(Bx-Ax)i=Cx+(Dx-Cx)j Ay+(By-Ay)i=Cy+(Dy-Cy)j

交点就是:

(Ax+(Bx-Ax)i,Ay+(By-Ay)i)

在三维空间内,解决的方法和上面的大致相同,交点是:

(Ax+(Bx-Ax)i,Ay+(By-Ay)i,Az+(Bz-Az)i)

检验二维多边形的凹凸:

要检验二维多边形的凹凸,可以按顺时针方向遍历整个多边形。对于每一个连续的3个顶点(A,B,C),计算(B-A)x(C-A)的乘积。如果所有结果都是正的,那么这个多边形就是凸多边形。

凹多边形内的点:

要计算一个点是否在凹多边形内部,可以从该点做一条不定方向的射线,然后看它与这个凹多边形的交点的数目。如果它经过凹多边形的一个顶点或者平行于一条边,就换个方向重做射线。如果射线与凹多边形的交点数为奇数,那么该点在凹多边形内。

这个判定方法在三维(或者多维),只是对交点的限制由顶点和边变成了平面。

几何方法论:

几何问题会引进很多减小程序运行时间或近似解决问题的技巧。

蒙特卡洛模拟法:

第一个几何技巧是建立在随机基础之上的。就是依照概率随机模拟一个事件产生的值来替代计算事件可能产生的值。如果模拟的事件足够多的话,那么这两个值之间的差就会变得很小。

这对于确定一些有考虑范围的问题有帮助。因为它不必求出准确的范围,只要先确定一个大致的范围,然后估计可能出现的结果,再在已有范围里做调整。如果这个范围足够精确,你就可以偷着高兴了。这个方法的问题是会产生一个相对的误差,所以考虑的可能的事件数越多越好。如果你对可能的事件考虑得太少,用这个方法是不会有好结果的。

分割法:

分割法是一种改进几何算法速度的方法。这种方法把平面拆分成很多部分(常常按格划分,有时也辐射状地划分或者用其他方式),适当地把对象存入各部分中。然后只需处理那些存有对象的部分。从而大大减小了算法的花费。这个方法对那些求点的距离(整体是圆)或者交叉点(整体是线)的问题有帮助。

图的问题:

有时图的问题往往会被误认为是几何问题。几何问题是不能仅仅通过输入的是平面上的点来确定的。

例题:

点的移动:

给你一些平面内的线段和两个点A、B,问是否可能从A点到达B点而且不穿越任何线段。换种说法就是线段把整个平面分割成多个封闭的区域,问A和B是否在同一个区域内。

骑车路线:在起点与终点之间,给你一些不交叉的建筑物,求在不穿越建筑物的前提下,起点到终点的最短距离。

算法:这确实是一个图的问题,节点是起点和终点。如果与建筑物不交叉,在每两个建筑物的节点之间都可以生成一条线段,距离的增加量就是线段的长度;如果与建筑物交叉,就向终点的方向转。这样走一遍,得出来的就是要求的最短距离。

最少交点:

给你一些平面内的线段,尽可能少的做直线,使所给的线段全部被做出的直线穿过,求最少需要做直线的条数。

算法:考虑一下,思路应该很清楚。直线一定经过所有线段的端点中的两个,这样就可以玫举所有线段的两个端点,再计算每种情况下交点的个数。如果能把此算法和分割法一起使用,会大大提高算法的性能。

多边形种类:

给你一些平面内的线段来定义一个多边形,判断它是简单的(没有两条不连续的线段有交点)并判断它是否是凸多边形。

本页维护zhanyang

特别声明:

1:资料来源于互联网,版权归属原作者

2:资料内容属于网络意见,与本账号立场无关

3:如有侵权,请告知,立即删除。

计算几何基础知识整理

计算几何基础知识整理 一、序言 计算机的出现使得很多原本十分繁琐的工作得以大幅度简化,但是也有一些在人们直观看来很容易的问题却需要拿出一套并不简单的通用解决方案,比如几何问题。作为计算机科学的一个分支,计算几何主要研究解决几何问题的算法。在现代工程和数学领域,计算几何在图形学、机器人技术、超大规模集成电路设计和统计等诸多领域有着十分重要的应用。在本文中,我们将对计算几何常用的基本算法做一个全面的介绍,希望对您了解并应用计算几何的知识解决问题起到帮助。 二、本基础目录 本文整理的计算几何基本概念和常用算法包括如下内容: 1. 矢量的概念 2. 矢量加减法 3. 矢量叉积 4. 折线段的拐向判断 5. 判断点是否在线段上 6. 判断两线段是否相交 7. 判断线段和直线是否相交 8. 判断矩形是否包含点 9. 判断线段、折线、多边形是否在矩形中 10. 判断矩形是否在矩形中 11. 判断圆是否在矩形中 12. 判断点是否在多边形中 13. 判断线段是否在多边形内 14. 判断折线是否在多边形内 15. 判断多边形是否在多边形内 16. 判断矩形是否在多边形内 17. 判断圆是否在多边形内 18. 判断点是否在圆内 19. 判断线段、折线、矩形、多边形是否在圆内 20. 判断圆是否在圆内 21. 计算点到线段的最近点 22. 计算点到折线、矩形、多边形的最近点 23. 计算点到圆的最近距离及交点坐标 24. 计算两条共线的线段的交点 25. 计算线段或直线与线段的交点 26. 求线段或直线与折线、矩形、多边形的交点 27. 求线段或直线与圆的交点 28. 凸包的概念 29. 凸包的求法 三、算法介绍 1.矢量的概念: 如果一条线段的端点是有次序之分的,我们把这种线段成为有向线段(directed

最新几何图形计算公式汇总

小学数学图形计算公式 (C :周长 S :面积 a :边长、长 、底、上底、棱长 b: 宽 、下底 h: 高 d :直径 r :半径 V:体积 ) 1、长方形周长=(长+宽)×2 C=2(a+b) 长方形面积=长×宽 S=ab 2、正方形周长=边长×4 C = 4a 正方形面积=边长×边长 S = a×a = a 2 3、平行四边形面积=底×高 s=ah 4、三角形面积=底×高÷2 s=ah÷2 三角形高=面积 ×2÷底 h = 2s ÷a 三角形底=面积 ×2÷高 5、梯形面积=(上底+下底)×高÷2 s=(a+b)× h÷2 6、圆的周长=直径×圆周率=2×圆周率×半径 C=лd=2лr d=C π r=C 2π 圆的面积=半径×半径×圆周率 S = πr 2 环形的面积=外圆的面积-内圆的面积 S 环=π(R 2-r 2) 7、长方体的棱长总和 = 长×4 + 宽×4 + 高×4 =(长 + 宽 + 高)×4 长方体表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2 S = 2( ab + ah + bh ) 长方体体积=长×宽×高 = 底面积×高 V=abh = sh 8、正方体的棱长总和=棱长×12 正方体表面积=棱长×棱长×6 S 表 = a×a×6 = 6a 2 正方体体积=棱长×棱长×棱长=底面积×高 V = a×a×a = a 3 = sh 9、圆柱的侧面积=底面周长×高 s 侧=ch=πdh=2πrh 圆柱表面积=侧面积+底面积×2 s 表=s 侧+s 底×2 圆柱体积=底面积×高 V 柱 = sh =πr 2h 10、圆锥体体积=底面积×高×13 V 锥 = 13 sh = 1 3 πr 2h 小学数学图形计算公式 (C :周长 S :面积 a :边长、长 、底、上底、棱长 b: 宽 、下底 h: 高 d :直径 r :半径 V:体积 ) 1、长方形周长=(长+宽)×2 C=2(a+b) 长方形面积=长×宽 S=ab 2、正方形周长=边长×4 C = 4a 正方形面积=边长×边长 S = a×a = a 2 3、平行四边形面积=底×高 s=ah 4、三角形面积=底×高÷2 s=ah÷2 三角形高=面积 ×2÷底 h = 2s ÷a 三角形底=面积 ×2÷高 5、梯形面积=(上底+下底)×高÷2 s=(a+b)× h÷2 6、圆的周长=直径×圆周率=2×圆周率×半径 C=лd=2лr d=C π r=C 2π 圆的面积=半径×半径×圆周率 S = πr 2 环形的面积=外圆的面积-内圆的面积 S 环=π(R 2-r 2) 7、长方体的棱长总和 = 长×4 + 宽×4 + 高×4 =(长 + 宽 + 高)×4 长方体表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2 S = 2( ab + ah + bh ) 长方体体积=长×宽×高 = 底面积×高 V=abh = sh 8、正方体的棱长总和=棱长×12 正方体表面积=棱长×棱长×6 S 表 = a×a×6 = 6a 2 正方体体积=棱长×棱长×棱长=底面积×高 V = a×a×a = a 3 = sh 9、圆柱的侧面积=底面周长×高 s 侧=ch=πdh=2πrh 圆柱表面积=侧面积+底面积×2 s 表=s 侧+s 底×2 圆柱体积=底面积×高 V 柱 = sh =πr 2h 10、圆锥体体积=底面积×高×13 V 锥 = 13 sh = 1 3 πr 2h 中小学教师信息技术考试理论试题 一选择题(40分,每一题1分) 1.下面选项是对信息的实质的理解和说明,其中错误的选项是________. A. 信息就是计算机的处理对象 B. 信息就是关于事物运动的状态和规律的知识 C. 信息就是信息,既不是物质,也不是能量 D. 信息就是人类同外部世界进行交换的内容的名称 2. 信息技术在教学中常用作获取学习资源的工具,人们常说,"因特网是知识的海洋".

初中几何基础练习 作业

1 A D C A B C D 第14题图 初中几何基础练习 作业 一、选择题: 1、下列图形不是轴对称图形的是( )(A )平行四边形 (B )矩形 (C )菱形 (D )等腰梯形 2、若O 是四边形ABCD 对角线的交点且OA=OB=OC=OD ,则四边形ABCD 是()(A )平行四边形 (B )矩形 (C )正方形 (D )菱形 3、□ABCD 的周长为40cm ,△ABC 的周长为25cm ,则对角线AC 的长为( )(A )6cm (B )15cm (C )5cm (D )16cm 4、已知菱形的两条对角线长分别是4cm 和8cm ,则与此菱形同面积的正方形的边长是()(A )8cm (B )24cm (C )22cm (D )4cm 5 如图3,EF 过矩形ABCD 对角线的交点O ,且分别交AB 、CD 于E 、F ,那么阴影部分的面积是矩形面积的( ). A . 15 B .1 4 C . 13 D .3 10 6下列命题中,真命题是( )A.两条对角线相等的四边形是矩形B.两条对角线互相垂直的四边形是菱形 C.两条对角线互相垂直且相等的四边形是正方形D.两条对角线互相平分的四边形是平行四边形 7平行四边形中一边长为10cm ,那么两条对角线的长度可以是( )A .4cm 和6cm B .6cm 和8cm C .8cm 和12cm D .20cm 和30cm 8 、延长等腰梯形的两腰相交,所构成的三角形的中位线恰好是该梯形的上底,则该三角形的中位线与原梯形的中位线的比是( ) (A )1︰2(B )1︰3(C )2︰1(D )2︰3 9 如图,在直角坐标系中,将长方形OABC 沿OB 对折,使点A 落在A 1处,已知B=1,则点A 1的坐标是( ) A.( 322) B.(,32) C.(3, 22) D.(1,22 10,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,对角线AC ⊥BD ,且AC =12,BD =9,则该梯形的面积是( ) A 30 B 15 C 7.5 D 5 11 如图,某花木场有一块等腰梯形ABCD 的空地,其各边的中点为E 、F 、G 、H ,测得对角线AC =10米,现想用 篱笆围成四边形EFGH 场地,则需篱笆总长度是( )A 40米 B 30米 C 20米 D 10米 12、下列命题中正确的是( )(A )梯形的两条对角线相等 (B )等腰梯形可能是直角梯形 (C )直角梯形中可以有两边相等 (D )梯形的两个底角相等 二、填空题: 1 如图,在平行四边形ABCD 中,DB =DC ,∠C =700,AE ⊥BD 于E ,则∠DAE = 度 2、如图,在直角梯形中,底AD=6 cm ,BC=11 cm ,腰CD=1 2 cm ,则这个直角梯形的周长为______cm 。 3、若菱形的周长为16 cm ,一个内角为60°,则菱形的面积为______cm 2。 4 (1)顺次连结任意四边形各边中点构成的四边形是_______________ (2) 顺次连结对角线相等的四边形的各边中点, 构成的四边形是__________ (3) 顺次连结对角线互相垂直的四边形的各边中点构成的四边形是_______ 5 ABCD 中,∠A 的平分线分BC 成4cm 和3cm 两条线段,则ABCD 的周长为 . 6 等腰梯形一个底角是60o,它的上、下底分别是8和18,则这梯形的腰长是 ,高是 ,面积是 . 7 等腰梯形两对角线互相垂直,一条对角线长为6,则高为 面积为 . 8 如图,在 ABCD 中,点P 在BC 上,PQ ∥BD 交CD 与Q ,则图中和△ABP 面积相等的三角形有 个,它们分别是: 9O 是矩形ABCD 对角线的交点,AE 平分∠BAD ,∠AOD=120°,∠AEO . 10过边长为1的正方形的中心O 引两条互相垂直的射线,分别与正方形的边交于A 、B 两点,则线段AB 长的取值范围是_______. 三.解答题: 11、平行四边形的周长为20cm ,AE ⊥BC 于E ,AF ⊥CD 于F ,AE=2 cm ,AF=3 cm ,求平行四边形ABCD 的面积。 12、如图,菱形ABCD 中,BE ⊥AD ,BF ⊥CD ,E 、F 为垂足,AE=ED ,求∠EBF 的度数。 13.图,已知在直角梯形ABCD 中,BC ∥AD ,AB ⊥AD ,底AD=6,斜腰CD 的垂直平分线EF 交AD 于G ,交BA 的延长线于F ,连结CG ,且∠D=45o ,(1)试说明ABCG 为矩形;(2)求BF 的长度。 14. 已知:如图,梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠B=60°,∠C=30°,AD=2,BC=8。求:梯形两腰AB 、CD 的长。 Q P D C B A

GIS算法的计算几何基础

GIS算法的计算几何基础 矢量的概念: 如果一条线段的端点是有次序之分的,我们把这种线段成为有向线段(directed segment)。 如果有向线段p1p2的起点p1在坐标原点,我们可以把它称为矢量(vector)p2。 矢量加减法: 设二维矢量P = ( x1, y1 ),Q = ( x2 , y2 ), 则矢量加法定义为: P + Q = ( x1 + x2 , y1 + y2 ), 矢量减法定义为: P - Q = ( x1 - x2 , y1 - y2 )。 显然有性质 P + Q = Q + P,P - Q = - ( Q - P )。 矢量叉积: 计算矢量叉积是与直线和线段相关算法的核心部分。 设矢量P = ( x1, y1 ),Q = ( x2, y2 ), 则矢量叉积定义为由(0,0)、p1、p2和p1+p2所组成的平行四边形的带符号的面积, 即:P × Q = x1*y2 - x2*y1,其结果是一个标量。 显然有性质P × Q = - ( Q × P ) 和P × ( - Q ) = - ( P × Q )。 两点的加减法就是矢量相加减,而点的乘法则看作矢量叉积。 叉积的一个非常重要性质是可以通过它的符号判断两矢量相互之间的顺逆时针关系: 若P × Q > 0 , 则P在Q的顺时针方向。 若P × Q < 0 , 则P在Q的逆时针方向。 若P × Q = 0 , 则P与Q共线,但可能同向也可能反向。 折线段的拐向判断: 折线段的拐向判断方法可以直接由矢量叉积的性质推出。 对于有公共端点的线段p0p1和p1p2,通过计算(p2 - p0) × (p1 - p0)的符号便可以确定折线段的拐向: 若(p2 - p0) × (p1 - p0) > 0,则p0p1在p1点拐向右侧后得到p1p2。 若(p2 - p0) × (p1 - p0) < 0,则p0p1在p1点拐向左侧后得到p1p2。

几何基础知识

几何基础知识 教学目标:1、掌握线段、角、基本的几何图形;了解平行线、三角形、平面直角坐标系的 基本知识。 2、精讲多练,讲练结合 难点:相交线、平行线、三角形 重点:平行线及三角形的基本概念 ★知识点讲解 要点一:图形认识初步。 ★第一步:要点一知识规律或思维方法、解题方法梳理 知晓线段和角的基本知识,会识别图形。 ★第二步:要点一经典例题讲解 1、如图,已知点A 、O 、B 在一条直线上,∠COD=90°,OE 平分∠AOC ,OF 平分∠BOD ,求∠EOF 的度数. 2、 如图,已知直线AB 和CD 相交于点O ,90COE ∠=?,OF 平分.AOE ∠ (1) 写出AOC ∠与BOD ∠的大小关系:__________, (2) 判断的依据是________________; (3) 若35COF ∠=?,求BOD ∠的度数. 3、如图,有一底角为35°的等腰三角形纸片,现过底边上一点,沿与底边垂直的方向将其剪开,分成三角形和四边形两部分,则四边形中,最大角的度数是 ( 答案.125 ) . 4 D C B O E F A O B D F C E 35°

5 4D 3E 21 C B A ★第三步:要点一课堂巩固练习 1、 如图,已知1∠=2∠,311726'∠=?,求4∠的度数. 要点二:相交线与平行线。 ★第一步:要点二知识规律或思维方法、解题方法梳理 三线八角及平行线的判定与性质,会灵活运用。 ★第二步:要点二经典例题讲解 1. 如图,已知AB ∥CD ,BE ∥CF 那么∠ABE=∠DCF 吗?请说明理由。 2. B. 如图,将三角板的直角顶点放在直尺的一边上, ∠1=300,∠2=500,则∠3等于 20 度. 3. 如右图,下列不能判定AB ∥CD 的条件有( )个. A 、?=∠+∠180BCD B B 、21∠=∠ C 、43∠ =∠; D 、 5∠=∠B . 4. B. 如图,已知AB ∥CD ,EF 与AB 、CD 分别相交 于点E 、F ,∠BEF 与∠EFD 的平分线相交于点P , 求证:EP ⊥FP 。 F E D C B A l 1 5 2 1 3 l 2 l 3 l 4

专题08平面几何基础(第05期)2017年中考数学试题(附解析)

专题08 平面几何基础(第05期) -2017年中考数学试题 一、选择题 1.(2017年贵州省毕节地区第6题)如图,AB∥CD,AE平分∠CAB交CD于点E,若∠C=70°,则∠AED=() A.55°B.125°C.135°D.140° 【答案】B. 考点:平行线的性质 2.(2017年湖北省十堰市第3题)如图,AB∥DE,FG⊥BC于F,∠CDE=40°,则∠FGB=() A.40°B.50°C.60°D.70° 【答案】B. 【解析】 试题分析:由AB∥DE,∠CDE=40°,

∴∠B=∠CDE=40°, 又∵FG⊥BC, ∴∠FGB=90°﹣∠B=50°, 故选:B. 考点:平行线的性质 3.(2017年湖北省十堰市第6题)下列命题错误的是() A.对角线互相平分的四边形是平行四边形 B.对角线相等的平行四边形是矩形 C.一条对角线平分一组对角的四边形是菱形 D.对角线互相垂直的矩形是正方形 【答案】C. 考点:命题与定理 4. (2017年湖北省荆州市第3题)一把直尺和一块三角板ABC(含30°、60°角)摆放位置如图所示,直尺一边与三角板的两直角边分别交于点D、点E,另一边与三角板的两直角边分别交于点F、点A,且∠CDE=40°,那么∠BAF的大小为() A.40° B.45° C.50° D.20° 【答案】D 【解析】 试题分析:先根据∠CDE=40°,得出∠CED=50°,再根据DE∥AF,即可得到∠CAF=50°,最后根据∠BAC=60°,即可得出∠BAF =60°﹣50°=10°,

考点:平行线的性质 5. (2017年湖北省宜昌市第3题)如图是一个小正方体的展开图,把展开图折叠成小正方体后,有“爱”字一面的相对面上的字是() A.美B.丽C.宜D.昌 【答案】C 考点:正方体相对两个面上的文字 6. (2017年湖北省宜昌市第4题)谜语:干活两腿脚,一腿勤,一腿懒,一脚站,一脚转.打一数学学习用具,谜底为() A.量角器B.直尺 C. 三角板D.圆规 【答案】D 【解析】 试题分析:利用圆规的特点:圆规有两只脚,一铁脚固定,另一脚旋转,可判断. 故选:D. 考点:数学常识 7. (2017年湖北省宜昌市第10题)如图,将一张四边形纸片沿直线剪开,如果剪开后的两个图形的内角和相等,下列四种剪法中,符合要求的是() A.①②B.①③ C. ②④D.③④

初中几何基础证明题初一

初一几何证明题 1.如图,AD ∥BC ,∠B=∠D ,求证:AB ∥CD 。 2.如图CD ⊥AB ,EF ⊥AB ,∠1=∠2,求证:∠AGD=∠ACB 。 3. 已知∠1=∠2,∠1=∠3,求证:CD ∥OB 。 4. 如图,已知∠1=∠2,∠C=∠CDO ,求证:CD ∥OP 。 B D E / F C A 2 G 3 B D C A B D / P C A O 2 3B D /P C O 2

5. 已知∠1=∠2,∠2=∠3,求证:CD∥EB。 6. 如图∠1=∠2,求证:∠3=∠4。 7. 已知∠A=∠E,FG∥DE,求证:∠CFG=∠B。 8.已知,如图,∠1=∠2,∠2+∠3=1800,求证:a∥b,c∥d。 B D E / C O 2 3 B D / C A 2 3 4 B D E F C A G 21 3 a c d b

9.如图,AC ∥DE ,DC ∥EF ,CD 平分∠BCA ,求证:EF 平分∠BED 。 10、已知,如图,∠1=450,∠2=1450,∠3=450,∠4=1350 ,求证:l 1∥l 2,l 3∥l 5,l 2∥l 4。 11、如图,∠1=∠2,∠3=∠4,∠E=900 ,求证:AB ∥CD 。 12、如图,∠A=2∠B ,∠D=2∠C ,求证:AB ∥CD 。 A B C D F E 2 1 l l l 3 41 23 45l 21A B C D 34 E B C D O A

13、如图,EF ∥GH ,AB 、AD 、CB 、CD 是∠EAC 、∠FAC 、∠GCA 、∠HCA 的平分线,求证:∠BAD=∠B=∠C=∠D 。 14、已知,如图,B 、E 、C 在同一直线上,∠A=∠DEC ,∠D=∠BEA ,∠A+∠D=900 ,求证:AE ⊥DE ,AB ∥CD 。 15、如图,已知,BE 平分∠ABC ,∠CBF=∠CFB=650,∠EDF=500 ,,求证:BC ∥AE 。 16、已知,∠D=900 ,∠1=∠2,EF ⊥CD ,求证:∠3=∠B 。 17、如图,AB ∥CD ,∠1=∠2,∠B=∠3,AC ∥DE ,求证:AD ∥BC 。 B C D F E A G H B C D E A B C D E A 2 1 B C D F 3E A 2 1D 3 A

平面几何基础知识教程

平面几何基础知识教程(圆) 一、几个重要定义 外心:三角形三边中垂线恰好交于一点,此点称为外心 内心:三角形三内角平分线恰好交于一点,此点称为内心 垂心:三角形三边上的高所在直线恰好交于一点,此点称为垂心 凸四边形:四边形的所有对角线都在四边形ABCD内部的四边形称为凸四边形折四边形:有一双对边相交的四边形叫做折四边形(如下图) (折四边形) 二、圆内重要定理: 1.四点共圆 定义:若四边形ABCD的四点同时共于一圆上,则称A,B,C,D四点共圆基本性质:若凸四边形ABCD是圆内接四边形,则其对角互补 证明:略 判定方法: 1.定义法:若存在一点O使OA=OB=OC=OD,则A,B,C,D四点共圆2.定理1:若凸四边形ABCD的对角互补,则此凸四边形ABCD有一外接圆证明:略 特别地,当凸四边形ABCD中有一双对角都是90度时,此四边形有一外接圆3.视角定理:若折四边形ABCD中,∠=∠ ADB ACB,则A,B,C,D四点共圆

证明:如上图,连CD ,AB ,设AC 与BD 交于点P 因为∠=∠ADB ACB ,所以 180=∠=∠∠=∠∠+∠=∠+∠+∠= ∠+∠+∠=ΔCPB ∽ΔDPA 所以有 再注意到因此Δ∽Δ因此由此(ΔABD 的内角和) 因此A ,B,C,D四点共圆PC PB PD PA CPD BPA CPD BPA PCD PBA BCD BAD BCA PCD BAD BDA PBA BAD 特别地,当∠=∠ADB ACB =90时,四边形ABCD 有一外接圆 2.圆幂定理: 圆幂定理是圆的相交弦定理、切割线定理、割线定理、切线长定理的统一形式。 相交弦定理:P 是圆内任一点,过P 作圆的两弦AB ,CD ,则PA PB PC PD ?=? 证明:

几何计算公式大全

几何体计算公式大全 长方形的面积=长×宽 长方形的周长=(长+宽)×2 正方形的周长=边长×4 正方形的面积=边长×边长 三角形的面积=底×高÷2 平行四边形的面积=底×高 梯形的面积=(上底+下底)×高÷2 直径=半径×2 半径=直径÷2 圆的周长=圆周率×直径= 圆周率×半径×2 圆的面积=圆周率×半径×半径 长方体的表面积= (长×宽+长×高+宽×高)×2 长方体的体积=长×宽×高 正方体的表面积=棱长×棱长×6 正方体的体积=棱长×棱长×棱长 圆柱的侧面积=底面圆的周长×高 圆柱的表面积=上下底面面积+侧面积 圆柱的体积=底面积×高 圆锥的体积=底面积×高÷3 长方体(正方体、圆柱体) 的体积=底面积×高平面图形名称符号周长C与面积S 正方形a—边长C=4a S=a2 长方形a与b-边长C=2(a+b) S=ab 三角形a,b,c-三边长 h-a边上的高 s-周长的一半 A,B,C-内角 其中s=(a+b+c)/2 S=ah/2 =ab/2·sinC =[s(s-a)(s-b)(s-c)]1/2 =a2sinBsinC/(2sinA) 四边形d,D-对角线长 α-对角线夹角S=dD/2·sinα 平行四边形a,b-边长 h-a边的高 α-两边夹角S=ah =absinα 菱形a-边长 α-夹角 D-长对角线长

d-短对角线长S=Dd/2 =a2sinα 梯形a与b-上、下底长 h-高 m-中位线长S=(a+b)h/2 =mh 圆r-半径 d-直径C=πd=2πr S=πr2 =πd2/4 扇形r—扇形半径 a—圆心角度数 C=2r+2πr×(a/360) S=πr2×(a/360) 弓形l-弧长 b-弦长 h-矢高 r-半径α-圆心角的度数S=r2/2·(πα/180-sinα) =r2arccos[(r-h)/r] - (r-h)(2rh-h2)1/2 =παr2/360 - b/2·[r2-(b/2)2]1/2 =r(l-b)/2 + bh/2 ≈2bh/3 圆环R-外圆半径 r-内圆半径 D-外圆直径 d-内圆直径 S=π(R2-r2) =π(D2-d2)/4 椭圆D-长轴 d-短轴S=πDd/4 立方图形 名称符号面积S与体积V 正方体a-边长S=6a2 V=a3 长方体a-长 b-宽 c-高S=2(ab+ac+bc) V=abc 棱柱S-底面积 h-高V=Sh 棱锥S-底面积 h-高V=Sh/3 棱台S1与S2-上、下底面积 h-高V=h[S1+S2+(S1S1)1/2]/3 拟柱体S1-上底面积 S2-下底面积 S0-中截面积

小学几何基础知识

第四章几何的初步知识 一线和角 (1)线 * 直线直线没有端点;长度无限;过一点可以画无数条,过两点只能画一条直线。 * 射线射线只有一个端点;长度无限。 * 线段线段有两个端点,它是直线的一部分;长度有限;两点的连线中,线段为最短。 * 平行线在同一平面内,不相交的两条直线叫做平行线。 两条平行线之间的垂线长度都相等。 * 垂线两条直线相交成直角时,这两条直线叫做互相垂直,其中一条直线叫做另一条直线的垂线,相交的点叫做垂足。 从直线外一点到这条直线所画的垂线的长叫做这点到直线的距离。 (2)角 1)从一点引出两条射线,所组成的图形叫做角。这个点叫做角的顶点,这两条射线叫做角的边。 2)角的分类 锐角:小于90°的角叫做锐角。 直角:等于90°的角叫做直角。

钝角:大于90°而小于180°的角叫做钝角。 平角:角的两边成一条直线,这时所组成的角叫做平角。平角180°。 周角:角的一边旋转一周,与另一边重合。周角是360°。 二平面图形 1长方形 1)特征对边相等,4个角都是直角的四边形。有两条对称轴。 2)计算公式 c=2(a+b) s=ab 2正方形 1)特征:四条边都相等,四个角都是直角的四边形。有4条对称轴。 2)计算公式c=4a s=a2 3 三角形 1)特征由三条线段围成的图形。内角和是180度。三角形具有稳定性。三角形有三条高。 2)计算公式s=ah/2 3)分类 按角分

锐角三角形:三个角都是锐角。 直角三角形:有一个角是直角。等腰三角形的两个锐角各为45度,它有一条对称轴。 钝角三角形:有一个角是钝角。 按边分 不等边三角形:三条边长度不相等。 等腰三角形:有两条边长度相等;两个底角相等;有一条对称轴。 等边三角形:三条边长度都相等;三个内角都是60度;有三条对称轴。 4平行四边形 (1)特征两组对边分别平行的四边形。相对的边平行且相等。对角相等,相邻的两个角的度数之和为180度。平行四边形容易变形。 (2)计算公式 s=ah 5 梯形 (1)特征只有一组对边平行的四边形。中位线等于上下底和的一半。等腰梯形有一条对称轴。 (2)公式 s=(a+b)h/2=mh 6 圆 (1)圆的认识平面上的一种曲线图形。

(完整版)高中立体几何基础知识点全集(图文并茂)

立体几何知识点整理 姓名: 一.直线和平面的三种位置关系: 1. 线面平行 l 符号表示: 2. 线面相交 符号表示: 3. 线在面内 符号表示: 二.平行关系: 1.线线平行: 方法一:用线面平行实现。 m l m l l // // ? ? ? ? ? ? = ? ? β α β α 方法二:用面面平行实现。 m l m l// // ? ? ? ? ? ? = ? = ? β γ α γ β α 方法三:用线面垂直实现。 若α α⊥ ⊥m l,,则m l//。 方法四:用向量方法: 若向量和向量共线且l、m不重合,则m l//。 2.线面平行: 方法一:用线线平行实现。 α α α// // l l m m l ? ? ? ? ? ? ? ? 方法二:用面面平行实现。 α β β α // // l l ? ? ? ? ? 方法三:用平面法向量实现。 若n为平面α的一个法向 量,⊥且α ? l,则 α // l。 3.面面平行: 方法一:用线线平行实现。 β α α β // ' ,' , ' // ' // ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 且相交 且相交 m l m l m m l l 方法二:用线面平行实现。 β α β α α // , // // ? ? ? ? ? ? ?且相交 m l m l 三.垂直关系: 1. 线面垂直: 方法一:用线线垂直实现。 α α ⊥ ? ? ? ? ? ? ? ? ? = ? ⊥ ⊥ l AB AC A AB AC AB l AC l , m l α

方法二:用面面垂直实现。 αββαβα⊥??? ? ?? ?⊥=?⊥l l m l m , 2. 面面垂直: 方法一:用线面垂直实现。 βαβα⊥?? ?? ?⊥l l 方法二:计算所成二面角为直角。 3. 线线垂直: 方法一:用线面垂直实现。 m l m l ⊥?? ?? ?⊥αα 方法二:三垂线定理及其逆定理。 PO l OA l PA l αα⊥? ? ⊥?⊥???? 方法三:用向量方法: 若向量和向量的数量积为0,则m l ⊥。 三.夹角问题。 (一) 异面直线所成的角: (1) 范围:]90,0(?? (2)求法: 方法一:定义法。 步骤1:平移,使它们相交,找到夹角。 步骤2:解三角形求出角。(常用到余弦定理) 余弦定理: ab c b a 2cos 2 22-+= θ (计算结果可能是其补角) 方法二:向量法。转化为向量的夹角 (计算结果可能是其补角): = θcos (二) 线面角 (1)定义:直线l 上任取一点P (交点除外),作PO ⊥α于O,连结AO ,则AO 为斜线PA 在面α内的射影,PAO ∠(图中θ)为直线l 与面α所成的角。 (2)范围:]90,0[?? 当?=0θ时,α?l 或α//l 当?=90θ时,α⊥l (3)求法: 方法一:定义法。 步骤1:作出线面角,并证明。 步骤2:解三角形,求出线面角。 方法二:向量法(为平面α的一个法向量)。 ><=, cos sin θ = θ c b a

小学几何图形基本概念及计算公式

小学几何图形基本概念及计算公式 轴对称图形:如果一个图形沿着一条直线对折,直线左右的两部分能够完全重合,那么这个图形就叫做轴对称图形.这条直线叫做对称轴.长方形(2条对称轴),正方形(4条对称轴),等腰三角形(1条),等边三角形(3条),等腰直角三角形(1条),等腰梯形(1条),圆(无数条). 点:线和线相交于点. 直线:某点在空间中或平面上沿着一定方向和相反方向运动,所画成的图形,叫做直线.直线是向相反方向无限延伸的,所以它没有端点,不可以度量. (可以用表示直线上任意两点的大写字母来记:直线AB,也可以用一个小写字母来表示:直线a) 射线:由一个定点出发,向沿着一定的方向运动的点的轨迹,叫做射线.这个定点叫做射线的端点,这个端点也叫原点.射线只有一个端点,可以向一端无限延长,不可以度量.(射线可以用表示他端点,和射线上任意一点的两个大写字母表示:射线OA)

线段:直线上任意两点间的部分,叫做线段.这两点叫做线段的端点,线段有长度,可以度量.(线段可以用两个端点的大写字母表示:线段AB,也可以用一个小写字母表示;线段a)线段的性质:在连接两点的所有线中,线段最短. 角:从一点引出两条射线所组成的图形,叫做角.这两条射线的公共端点,叫做角的顶点.组成角的两条射线,叫做角的边. 角的大小与夹角两边的长短无关. 角的分类: 直角:90度的角叫做直角 平角:一条射线由原来的位置,绕它的端点按逆时针方向旋转,到所成的角的终边和始边成一直为止,这时所成的角叫做平角.或者角的两边的方向相反,且同在一条直线上时的角叫做平角,平角是180度. 锐角:小于90度的角叫做锐角 钝角:大于90度的角叫做钝角 垂直与平行:在同一个平面内不相交的两条直线叫做平行线,也可以说这两条直线互相平行. 如果两条直线相交成

平面几何基础知识

平面几何基础知识(基本定理、基本性质) ?? ?????? ???? ? ? ????? ?????? ? ????????余弦定理正弦定理三角定理外接圆线的交点外心:三角形的三条中内接圆线的交点内心:三角形的角平分 线的交点垂心:三角形的三条高 线的交点重心:三角形的三条中四心角平分线定理垂线定理中线定理 三线定理三角形 1.中线定理:设△ABC 的边BC 的中点为P,则有 : ()BP AP AC AB 2 2 2 2 2+++,中线长: 2 222 22a c b -+ 2.垂线定理:AB ⊥CD ? BD BC AD AC 2 2 2 2 -=-, 高线长:C b B c A a bc sin sin sin == 3.角平分线定理:三角形的一个角的平分线对边所成的两条线段与这个角的两边对应成比例。 4.重心性质:设G 为△ABC 的重心, (1)连结AG ,并延长交BC 于D,则AG:GB=2:1 (2)ABC ACG S S S S △△BCG 31 △ABG === (3)GC AB GB CA GB BC 3332 22222+=+=+

()CA BC AB GC GB GA 2 22 2 22 3 1++= ++ PG GC GB GA PC PB PA 32 2 2 2 2 2 2 +++=++(P 为△ABC 内任意一点) (4)三角形内到三顶点距离的平方和最小的点是重心,即 GC GB GA 2 22 ++最小 (5)三角形内到三边距离之积最大的点是重心。 5.垂心性质: (1)三角形任一顶点的距离等于外心到对边距离的两倍 (2)垂心关于△ABC 的三边的对称点均在△ABC 的外接圆上。 (3)△ABC 的垂心为H,则△ABC,△ABH,△BCH,△ACH 的外接圆是等圆。 6.内心的性质:设I 为△ABC 的内心,则: (1)I 到△ABC 三边的距离相等 (2)∠BIC=90°+2 1 ∠A,∠AIC=90°+2 1∠B,∠AIB=90°+2 1∠C (3)∠A 平分线交BC 于D,交△ABC 外接圆于点K,则 a c b KD IK KI AK ID AI +=== 7.外心性质: (1)外心到三角形各顶点距离相等 (2)锐角三角形的外心到三边的距离之和等于其内切圆与外切圆半径之和。 8.梅涅劳斯定理

初中几何基础知识练习题

几何基础知识训练和提高 一 选择题 1.科学家 用分数 7 22和113 355代替π的近似值,且这两个数分别称为 和 。( ) (A). 刘徽 密率 约率 (B). 祖冲之 密率 约率 (C). 祖冲之 约率 密率 (D). 鲁道夫 约率 密率 2.早上7时30分在钟面上,时针和分针所夹的角的度数是( ). (A) 30°; (B) 15°; (C) 45°; (D)60°. 3.在长方体ABCD –EFGH 中,与面ABFE 垂直的棱有( ). (A )3条; (B )4条; (C )5条; (D )6条. 4.下列图形中,是旋转对称图形,但不是中心对称图形的是( ) (A )等腰梯形; (B )等边三角形; (C )平行四边形; (D )直角梯形. 5.在研究圆的有关性质时,我们曾做过这样的一个操作“将一张圆形纸片沿着它的任意一条 直径翻折,可以看到直径两侧的两个半圆互相重合”。由此说明:( ) (A)圆是中心对称图形,圆心是它的对称中心; (B)圆是轴对称图形,任意一条直径所在的直线都是它的对称轴; (C)圆的直径互相平分; (D)垂直弦的直径平分弦及弦所对的弧. 6.下列哪种方法不能检验直线与平面是否垂直( ). (A )铅垂线; (B)三角尺; (C)长方形纸片; (D)合页型折纸 7.正五边形绕着它的中心旋转后与它本身重合,最小的旋转角度数是 (A )36°; (B )54°; (C )72°; (D ) 108°. 8.如果一个扇形的圆心角扩大为原来的2倍,半径长缩小为原来的 12 ,那么所得扇形的面积与原来扇形的面积的比值 是( ) (A )1 (B )2 (C ) 12 (D )4 9.下列命题中的真命题是( ) (A )关于中心对称的两个图形全等; (B )全等的两个图形是中心对称图形 (C )中心对称图形都是轴对称图形; (D )轴对称图形都是中心对称图形. 10.直角坐标平面内,有标记为甲、乙、丙、丁的四个三角形,如图6所示,下列说法错误的是( ) (A )丙和乙关于原点对称; (B )甲通过翻折可以与丙重合; (C )乙向下平移7个单位可以与丁重合; (D )丁和丙关于y 轴对称. 二 填空题 1.在长方体ABCD-EFGH 中,与棱EF 垂直的棱是 .(写出符合题意的所有棱) 2.若∠α的余角是56°36′,则∠α的补角是 . 3.点A 在点B 的北偏东80°方向上,点C 在射线BA 与正北方向夹角的角平分线上,那么点C 位于点B________处. 4.如图,点A 、 O 、C 在一直线上,OE 是BOC ∠的平分线,?=∠90EOF ,1∠比2∠大75°,则2∠求的度数是 . COF ∠的度数是 . 2 1A O C E D F B 第10题图 第4题图

几何图形及计算公式

一。几何图形及计算公式

平面几何图形和立体几何图形。包括面积体积表面积等等公式三角形 面积 1)S=1/2底*高 2)S=1/2*意两边的乘积*这两边夹角的正弦值(已知两边及其夹角的大小) 3)S=根号下p(p-a)(p-b)(p-c)---------------------(海伦公式:已知三边的长,p=周长/2) 分类:钝角直角锐角 特例:等边三角形:S=四分之一倍根号三*边长的平方

等腰直角三角形:S=1/2倍直角边的平方 注:顶角为36°的等腰三角形也很重要 性质:正弦定理: sinA/a=sinB/b=sinc/C 余弦定理: a^2=b^2+c^2-2bc cosA b^2=a^2+c^2-2ac cosB c^2=a^2+b^2-2ab cosA 三角形2条边向加大于第三边. 三角形内角和=180度 四边形 梯形:S=(上底+下底)*高/2 平行四边形:S=底*高 长方形:S=长*宽 正方形:S=边长*边长 内角和为360° 多边形:内角和为(n-2)*180° 面积:具体问题具体分析(可用切割法划为简单图形计算) 圆:s=πr^2 周长=2πr 性质:园内以直径为一边的圆周三角形为直角三角形,且直径所对的角为直角相同弧长所对的圆心角为其圆周角的两倍 弦切角=圆周角=1/2圆心角 过圆内一点最短的弦与过该点的直径垂直

立体 棱柱:V=底面积*高(四棱柱可切为6个三棱锥) 椎体:V=C底面积*高(C为一常数,三棱柱时为1/3;正三棱锥很重要) 球:S=4πr^2 V=4/3倍πr^3 提问人的追问 2010-01-03 16:18 很清晰。但好像还不是很完整,比如说扇形的,还有椎体,台体。还有像问一下,椎体哪里的c为一常数是怎么看的 回答人的补充 2010-01-03 16:36 嗯~2扇形:S=顶角/360°*(πr^2) 弓形:S=相应扇形的面积-相应三角形的面积 椎体体积的计算时始终记住底面积乘以高然后根据其特点确定C (因为底面积乘以高为四棱柱的体积所以只要确定几个这样的椎体构成一个四棱柱则 C=1/n)上面那个地方写错了应该是1/6 更为复杂的立体一定要用切割法或是互补法 几年没碰过了忘了好多还有什么遗漏的告诉我我再看一下能不能记起 提问人的追问 2010-01-03 16:43 弧长公式。用不同的公式表示 回答人的补充 2010-01-03 16:54 因弧度数=弧长/半径 所以1)弧长=弧度*半径 又 2)弧长=(圆心角/360°)*周长 3)在物理方面弧长=角速度*半径*时间 提问人的追问 2010-01-03 17:18 弦切角=圆周角=1/2圆心角可以帮我画个图吗 回答人的补充 2010-01-03 17:34

直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算教案

直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算 课题:直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算(一) 教学目的和要求:使学生掌握直齿圆柱齿轮几何要素的名称的代号,基本参数 重点:基本参数 难点:基本参数 教学方法:讲解 计划课时:2课时 教学过程: 复习: 渐开线齿廓 新授: 一、直齿圆柱齿轮几何要素的名称的代号 1、端平面 在圆柱齿轮上,垂直于齿轮轴线的表面 2、齿顶圆柱面、齿顶面。 圆柱齿轮的齿顶曲面称为齿顶圆柱面。 d 在圆柱齿轮上,其齿顶圆柱面与端平面的交线称为齿顶圆。a 3、齿根圆柱面、齿根面。 圆柱齿轮的齿根曲面称为齿根圆柱面。 d 在圆柱齿轮上,其齿根圆柱面与端平面的交线称为齿根圆。f 4、分度圆柱面、分度圆。 圆柱齿轮的分度曲面称为分度圆柱面。 在圆柱齿轮上,其分度圆柱面与端平面的交线称为分度圆。d 5、齿宽。 齿轮的有齿的部分沿分度圆柱面的直母线方向量度的宽度称为齿宽。b 6、端面齿距。 p 7、端面齿厚。 s 8、端面齿槽宽。 e 9、齿顶高。 h a 10、齿根高。 h f 二、直齿圆柱齿轮的基本参数 1、齿数z 一个齿轮的轮齿总数叫做齿数 2、模数m 齿距除以圆周率π所得到的商称为模数。单位为mm。 模数是齿轮几何尺寸计算中最基本的一个参数。 模数的大小反映了齿距的大小,也就是反映了轮齿的大小。 3、齿形角 对于渐开线齿轮,通常所说的齿形角是指分度圆上的齿形角。 α =20 ?

4、齿顶高系数*a h 齿顶高与模数之比值称为齿顶高系数。 m h h a a *= 标准直齿圆柱齿轮的齿顶高系数1*=a h 5、顶隙系数*c 一齿轮的齿顶与另一齿轮的槽底间的径向间隙,称为顶隙。 m c c *= 所以: m c h c h h a a f )(**+=+= 标准直齿圆柱齿轮的顶隙系数25.0*=c 。 小结:基本参数 作业:P71 课题:直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算(二) 教学目的和要求:标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算 重点:标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算 难点:标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算 教学方法:讲解 计划课时:2课时 三、标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算 采用标准模数m ,齿形角?=20α,齿顶高系数1* =a h ,顶隙系数25.0*=c ,端面齿厚s 等于端面齿槽宽e 的渐开线直齿圆柱齿轮称为标准直齿圆柱齿轮,简称标准直齿轮。 标准直齿轮几何要素的名称、代号、定义和计算公式 参见教材P48表3-5 例1:一对相啮合的标准直齿圆柱齿轮,已知齿数1224,40z z ==,模数5m mm =。试计算其分度圆直径,齿顶圆直径,齿根圆直径,基圆直径,齿距,齿厚,齿顶高,齿根高和中心距。 解:略(详细板书) 例2:已知一标准直齿圆柱齿轮的齿数36z =,顶圆直径304a d mm =。试计算其分度圆直径,根圆直径,齿距以及齿高。 例3:已知一标准直齿圆柱齿轮副,其传动比3i =,主动齿轮转速1750/min n r =,中心距240a mm =,模数5m mm =。试求从动轮转速以及两齿轮齿数和。 练习1:已知一标准直齿圆柱齿轮的齿数42z =,齿顶圆直径264a d mm =。试确定其分度

初中数学几何基础知识.

初中数学几何基础知识、基本公式集锦 1过两点有且只有一条直线 2两点之间线段最短 3同角或等角的补角相等 4同角或等角的余角相等 5过一点有且只有一条直线和已知直线垂直 6直线外一点与直线上各点连接的所有线段中,垂线段最短 7平行公理经过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行8如果两条直线都和第三条直线平行,这两条直线也互相平行9同位角相等,两直线平行 10内错角相等,两直线平行 11同旁内角互补,两直线平行 12两直线平行,同位角相等 13两直线平行,内错角相等 14两直线平行,同旁内角互补 15定理三角形两边的和大于第三边 16推论三角形两边的差小于第三边 17三角形内角和定理三角形三个内角的和等于180° 18推论1直角三角形的两个锐角互余

19推论2三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和 20推论3三角形的一个外角大于任何一个和它不相邻的内角 21全等三角形的对应边、对应角相等 22边角边公理(SAS有两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等 23角边角公理(ASA有两角和它们的夹边对应相等的两个三角形全等 24推论(AAS有两角和其中一角的对边对应相等的两个三角形全等 25边边边公理(SSS有三边对应相等的两个三角形全等 26斜边、直角边公理(HL有斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等 27定理1在角的平分线上的点到这个角的两边的距离相等 28定理2到一个角的两边的距离相同的点,在这个角的平分线上 29角的平分线是到角的两边距离相等的所有点的集合 30等腰三角形的性质定理等腰三角形的两个底角相等(即等边对等角) 31推论1等腰三角形顶角的平分线平分底边并且垂直于底边 32等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线和底边上的高互相重合 33推论3等边三角形的各角都相等,并且每一个角都等于60° 34等腰三角形的判定定理如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等(等角对等边) 35推论1三个角都相等的三角形是等边三角形

相关文档
最新文档