2020高考立体几何知识点总结(详细)+高二数学期末复习知识点总结
高中立体几何知识点总结

一、空间点、线、面的位置关系1.1 点与点•点的定义:空间中的任意一点。
•点的坐标表示:a⃗=(a x,a y,a z)。
1.2 直线与直线•直线的定义:无限延伸的平面内的所有点。
•直线的方程表示:r⃗=(x,y,z),其中Ax+By+Cz+D=0。
1.3 直线与平面•直线的平面方程表示:r⃗=(x,y,z),其中Ax+By+Cz+D=0。
•直线与平面的交点表示:设直线上的点为P(x0,y0,z0),则有Ax0+ By0+Cz0+D=0。
1.4 平面与平面•平面的定义:无限延伸的平面内的所有点。
•平面的方程表示:r⃗=(x,y,z),其中Ax+By+Cz+D=0。
1.5 平面与空间体•平面与空间体的交线表示:设空间体上的点为P(x0,y0,z0),则有Ax0+By0+Cz0+D=0。
二、空间几何体2.1 柱体•柱体的定义:底面为圆形或矩形,顶面与底面平行的空间几何体。
•柱体的体积公式:V=底面积×高。
2.2 锥体•锥体的定义:底面为圆形或三角形,顶点在底面内的空间几何体。
•锥体的体积公式:V=1底面积×高。
32.3 球体•球体的定义:所有点与球心等距的空间几何体。
•球体的体积公式:V=4πR3。
32.4 空间四边形•空间四边形的定义:四个顶点在空间中的四边形。
•空间四边形的面积公式:S=12|a⃗×b⃗⃗|,其中a⃗和b⃗⃗为四边形的两条对角线。
三、空间角的计算3.1 线线角•线线角的定义:两条直线之间的夹角。
•线线角的计算公式:θ=arccos(|a⃗⃗⋅b⃗⃗||a⃗⃗||b⃗⃗|),其中a⃗和b⃗⃗为两条直线的方向向量。
3.2 线面角•线面角的定义:直线与平面之间的夹角。
•线面角的计算公式:θ=arccos(|n⃗⃗⋅a⃗⃗||n⃗⃗||a⃗⃗|),其中n⃗⃗为平面的法向量,a⃗为直线的方向向量。
3.3 面面角•面面角的定义:两个平面之间的夹角。
•面面角的计算公式:θ=arccos(|n⃗⃗1⋅n⃗⃗2||n⃗⃗1||n⃗⃗2|),其中n⃗⃗1和n⃗⃗2为两个平面的法向量。
立体几何的知识点总结

立体几何的知识点总结篇1:高中立体几何知识点总结高中立体几何知识点总结1.棱柱、棱锥、棱(圆)台的本质特征⑴棱柱:①有两个互相平行的面(即底面平行且全等),②其余各面(即侧面)每相邻两个面的公共边都互相平行(即侧棱都平行且相等)。
⑵棱锥:①有一个面(即底面)是多边形,②其余各面(即侧面)是有一个公共顶点的三角形。
⑶棱台:①每条侧棱延长后交于同一点,②两底面是平行且相似的多边形。
⑷圆台:①平行于底面的截面都是圆,②过轴的截面都是全等的等腰梯形,③母线长都相等,每条母线延长后都与轴交于同一点。
2.圆柱、圆锥、圆台的展开图、表面积和体积的计算公式3.线线平行常用方法总结(1)定义:在同一平面内没有公共点的两条直线是平行直线。
(2)公理:在空间中平行于同一条直线的两条直线互相平行。
(3)线面平行的性质: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,那么这条直线就和两平面的交线平行。
么两直线平行。
(5)面面平行的性质:若两个平行平面同时与第三个平面相交,那么两条交线平行。
4.线面平行的判定方法。
(1)定义:直线和平面没有公共点。
(2)判定定理:若不在平面内的一条直线和平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行。
(3)面面平行的性质:两个平面平行,其中一个平面内的任何一条直线必平行于另一个平面。
(4)线面垂直的性质:平面外于已知平面的垂线垂直的直线平行于已知平面。
5.判定两平面平行的方法。
(1)依定义采用反证法;(2)利用判定定理:如果一个平面内有两条相交直线平行于另一个平面,那么这两个平面平行。
(3)利用判定定理的推论:如果一个平面内有两条相交直线平行于另一个平面内的两条直线,则这两平面平行。
(4)垂直于同一条直线的两个平面平行。
(5)平行于同一个平面的两个平面平行。
6.证明线线垂直的方法(1)利用定义。
条直线垂直于这个平面的任何一条直线。
7.证明线面垂直的方法(1)线面垂直的定义。
高考数学立体几何知识点总结(2篇)

高考数学立体几何知识点总结(____)棱柱:定义:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的几何体。
分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱柱、四棱柱、五棱柱等。
表示:用各顶点字母,如五棱柱或用对角线的端点字母,如五棱柱几何特征:两底面是对应边平行的全等多边形;侧面、对角面都是平行四边形;侧棱平行且相等;平行于底面的截面是与底面全等的多边形。
(____)棱锥定义: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,由这些面所围成的几何体分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱锥、四棱锥、五棱锥等表示:用各顶点字母,如五棱锥几何特征:侧面、对角面都是三角形;平行于底面的截面与底面相似,其相似比等于顶点到截面距离与高的比的平方。
棱台:定义:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,截面和底面之间的部分分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱态、四棱台、五棱台等表示:用各顶点字母,如五棱台几何特征:①上下底面是相似的平行多边形②侧面是梯形③侧棱交于原棱锥的顶点圆柱:定义:以矩形的一边所在的直线为轴旋转,其余三边旋转所成的曲面所围成的几何体几何特征:①底面是全等的圆;②母线与轴平行;③轴与底面圆的半径垂直;④侧面展开图是一个矩形。
圆锥:定义:以直角三角形的一条直角边为旋转轴,旋转一周所成的曲面所围成的几何体几何特征:①底面是一个圆;②母线交于圆锥的顶点;③侧面展开图是一个扇形。
圆台:定义:用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥,截面和底面之间的部分几何特征:①上下底面是两个圆;②侧面母线交于原圆锥的顶点;③侧面展开图是一个弓形。
球体:定义:以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的几何体几何特征:①球的截面是圆;②球面上任意一点到球心的距离等于半径。
高考数学立体几何知识点总结(二)高考数学的立体几何部分主要包括以下几个知识点:1. 空间几何图形的基础概念和性质:如点、线、面、角等的定义、相交关系、垂直关系等。
高中数学—立体几何知识点总结(精华版)

立体几何知识点一.根本概念和原理: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。
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。
高考立体几何知识点总结(详细)

高考立体几何知识点总结一、知识点<一>常用结论1.证明直线与直线的平行的思考途径:(1)转化为判定共面二直线无交点;(2)转化为二直线同与第三条直线平行;(3)转化为线面平行;(4)转化为线面垂直;(5)转化为面面平行. 2.证明直线与平面的平行的思考途径:(1)转化为直线与平面无公共点;(2)转化为线线平行;(3)转化为面面平行.3.证明平面与平面平行的思考途径:(1)转化为判定二平面无公共点;(2)转化为线面平行;(3)转化为线面垂直.4.证明直线与直线的垂直的思考途径:(1)转化为相交垂直;(2)转化为线面垂直;(3)转化为线与另一线的射影垂直;(4)转化为线与形成射影的斜线垂直. 5.证明直线与平面垂直的思考途径:(1)转化为该直线与平面内任一直线垂直;(2)转化为该直线与平面内相交二直线垂直;(3)转化为该直线与平面的一条垂线平行;(4)转化为该直线垂直于另一个平行平面;(5)转化为该直线与两个垂直平面的交线垂直. 6.证明平面与平面的垂直的思考途径:(1)转化为判断二面角是直二面角;(2)转化为线面垂直. 7.夹角公式 :设a =123(,,)a a a ,b =123(,,)b b b ,则cos 〈a ,b 〉.8.异面直线所成角:cos |cos ,|a b θ=r r=||||||a b a b ⋅=⋅r rrr (其中θ(090θ<≤o o)为异面直线a b ,所成角,,a b 分别表示异面直线a b ,的方向向量) 9.直线AB 与平面所成角:sin||||AB marc AB m β⋅=(m 为平面α的法向量).10、空间四点A 、B 、C 、P 共面OC z OB y OA x OP ++=⇔,且 x + y + z = 1 11.二面角l αβ--的平面角cos||||m n arc m n θ⋅=或cos ||||m narc m n π⋅-(m ,n 为平面α,β的法向量).12.三余弦定理:设AC 是α内的任一条直线,且BC ⊥AC ,垂足为C ,又设AO 与AB 所成的角为1θ,AB 与AC 所成的角为2θ,AO 与AC 所成的角为θ.则12cos cos cos θθθ=. 13.空间两点间的距离公式 若A 111(,,)x y z ,B 222(,,)x y z ,则,A B d =||AB AB AB =⋅21()x x =-+.14.异面直线间的距离: ||||CD n d n ⋅=(12,l l 是两异面直线,其公垂向量为n ,C D 、分别是12,l l 上任一点,d 为12,l l 间的距离).15.点B 到平面α的距离:||||AB n d n ⋅=(n 为平面α的法向量,AB 是经过面α的一条斜线,A α∈). 16.三个向量和的平方公式:2222()222a b c a b c a b b c c a ++=+++⋅+⋅+⋅2222||||cos ,2||||cos ,2||||cos ,a b c a b a b b c b c c a c a =+++⋅+⋅+⋅17. 长度为l 的线段在三条两两互相垂直的直线上的射影长分别为123l l l 、、,夹角分别为123θθθ、、,则有2222123l l l l =++222123cos cos cos 1θθθ⇔++=222123sin sin sin 2θθθ⇔++=.(立体几何中长方体对角线长的公式是其特例).18. 面积射影定理 'S S =.(平面多边形及其射影的面积分别是S 、'S ,它们所在平面所成锐二面角的θ).合体:正方体的内切球的直径是正方体的棱长, 正方体的棱切球的直径是正方体的面对角线长, 正方体的外接球的直径是正方体的体对角线长.(3) 球与正四面体的组合体: 棱长为a 的正四面体的内切球的半径为,. 20. 求点到面的距离的常规方法是什么?(直接法、体积法)21. 求多面体体积的常规方法是什么?(割补法、等积变换法) 〈二〉温馨提示:1.在用反三角函数表示直线的倾斜角、两条异面直线所成的角等时,你是否注意到它们各自的取值范围及义? ① 异面直线所成的角、直线与平面所成的角、二面角的取值范围依次.② 直线的倾斜角、到的角、与的夹角的取值范围依次是.③ 反正弦、反余弦、反正切函数的取值范围分别是.〈三〉解题思路:1、平行垂直的证明主要利用线面关系的转化:线∥线线∥面面∥面判定线⊥线线⊥面面⊥面性质线∥线线⊥面面∥面←→−←→−−→−−←→−←→−←−−−←→−←→−线面平行的判定: a b b a a ∥,面,∥面⊂⊄⇒αααabα线面平行的性质: αααβαβ∥面,面,∥⊂=⇒ b a b 三垂线定理(及逆定理):P A A O P O ⊥面,为在内射影,面,则αααa ⊂a OA a PO a PO a AO⊥⊥;⊥⊥⇒⇒αaPOa b a c b c b c O a ⊥,⊥,,,⊥⊂=⇒ααaOα b c面面垂直:a a ⊥面,面⊥αββα⊂⇒面⊥面,,,⊥⊥αβαβαβ=⊂⇒l l aaa α alβa b a b ⊥面,⊥面∥αα⇒面⊥,面⊥∥αβαβa a ⇒ a bα(四) 空间几何体的类型1 多面体:由若干个平面多边形围成的几何体。
高中数学立体几何知识点总结(全)

高中数学立体几何知识点总结(全)垂直直线:两条直线的夹角为90度。
XXX.三.点与平面的位置关系点在平面上:点在平面内部;点在平面外:点在平面的一侧;点在平面上方或下方:需要指定一个方向向量,点在平面的哪一侧就取决于该方向向量与平面法向量的夹角。
四.直线与平面的位置关系直线在平面上:直线的每一点都在平面上;直线在平面内部:直线与平面没有交点;直线与平面相交:直线与平面有且只有一个交点;直线平行于平面:直线与平面没有交点,且方向向量与平面法向量垂直。
改写后:一、空间几何体的三视图空间几何体的三视图包括正视图、侧视图和俯视图。
其中,正视图是指从几何体的前面向后面正投影得到的投影图,反映了物体的高度和长度;侧视图是指从几何体的左面向右面正投影得到的投影图,反映了物体的高度和宽度;俯视图是指从几何体的上面向下面正投影得到的投影图,反映了物体的长度和宽度。
在三视图中,长对正,高平齐,宽相等是反映长、宽、高特点的简洁表述。
二、空间几何体的直观图斜二测画法是一种用于绘制空间几何体直观图的方法。
基本步骤包括建立适当的直角坐标系xOy,建立斜坐标系x'O'y',并画出对应图形。
在直观图中,已知图形平行于X轴的线段画成平行于X'轴,长度不变;已知图形平行于Y轴的线段画成平行于Y'轴,长度变为原来的一半。
直观图与原图形的面积关系是直观图面积为原图形面积的四分之一。
三、空间几何体的表面积与体积圆柱、圆锥、圆台的侧面积分别为2πrl、πrl和πr(l+R),其中r表示底面半径,l表示母线长度,R表示上底面半径。
圆柱、圆锥、圆台的体积分别为Sh、S/3h和S(h/3),其中S为底面积,h为高度。
球的表面积和体积分别为4πR²和(4/3)πR³。
四、点、直线、平面之间的位置关系平面的基本性质包括三条公理,分别是公理1、公理2和公理3.直线与直线的位置关系有相交、平行和垂直;点与平面的位置关系有在平面上、在平面内部、在平面外部、在平面上方或下方;直线与平面的位置关系有在平面上、在平面内部、相交和平行。
高中数学立体几何总结
高中数学立体几何总结立体几何是高中数学中一个重要的内容,大致内容包括立体几何基本概念、体积、体积计算公式、侧棱、正三棱柱、正四棱锥、正八棱锷、台面等等。
(一)立体几何基本概念1、三视图:即从三个不同的视角把物体有条不紊的绘出来的文字图形,可以根据它来确定物体的三维形状。
2、几何体:是由把平面图形几何关系组合而成的任何在空间中由一致点构成的物体。
3、棱:即立体几何中各几何体的侧面所围成的线段或面称为棱,如正三棱柱的侧棱。
(二)体积1、体积的定义:体积是立体图形的面积之和,反映物体内部空间的容积大小。
2、体积的计算公式:几何体的体积可用面积的乘积公式计算,比如正三棱柱的体积的表示公式:V=ah;正四棱锥的体积的表示公式:V=1/3bh;正八棱锷的表示公式为:V=1/3πr²h。
(三)正三棱柱1、正三棱柱,是一种方形底面,面积相同的三角柱体,它有三个直角,等边的三个棱,以及一个正方形的底部。
2、侧棱:正三棱柱的侧棱可以分别表示为a,b,c三条线段,表示a=b=c,它们在同一平面且互相垂直。
3、体积计算:正三棱柱的体积可以用面积乘积公式来计算:V=ah;其中,a表示正三棱柱的侧棱,h表示高度。
(四)正四棱锥1、正四棱锥是由正方形底面、顶面和棱构成的三角锥体,它有四个直角棱,棱之间相互垂直,底面和顶面也相互垂直。
2、侧棱:正四棱锥的侧棱只有一条,用a表示,它的四条边都要等于。
(五)正八棱锷1、正八棱锷是一种八个棱组成的几何体,其四条边中有三条边为互相垂直的折线,其余五条边为圆形弧线。
2、侧棱:正八棱锷有八个侧棱,用a1,a2,a3…a8表示,但它们互相之间不相等,作用上也不是等距的。
(六)台面1、台面,又称台体,是由一个小三角形共同构成的平面图形。
当该平面图形在三维空间中展开时,可以形成一个台体,它由三个等高的并列棱构成。
2、台体体积计算:台体的体积可以由其三角面积和三边长共同确定,台体的体积公式为:V=1/3(A1+A2+A3)H;其中,A1,A2,A3表示三个三角面积,H表示高度。
高中数学立体几何知识点总结
高中数学立体几何知识点总结一、引言本文档旨在总结高中数学中立体几何的核心知识点,为学生提供一个复习和学习的参考框架。
立体几何是研究空间物体的形状、大小、位置和相互关系的数学分支,对于培养学生的空间想象能力和逻辑推理能力具有重要意义。
二、立体几何基础知识1. 点、线、面的基本性质- 点的位置关系:共面、异面- 线的位置关系:平行、相交、异面直线- 面的位置关系:平行、相交2. 平面的基本性质- 平面的基本性质定理- 平面的法向量- 点到平面的距离3. 空间直线的基本性质- 直线的方向向量- 直线的参数方程- 直线与平面的交点三、立体图形的分类与性质1. 多面体- 多面体的定义与分类- 凸多面体的性质- 欧拉公式2. 圆柱、圆锥和球- 圆柱的性质与体积计算- 圆锥的性质与体积计算- 球的性质与体积计算3. 棱柱、棱锥- 棱柱的结构特点与体积计算 - 棱锥的结构特点与体积计算四、空间几何的计算1. 距离与角度的计算- 点间距离公式- 线段间距离公式- 异面直线夹角的计算2. 面积与体积的计算- 三角形面积的计算- 多边形面积的计算- 空间图形的体积计算3. 坐标系中的空间几何- 直角坐标系中点的坐标表示 - 空间直线的对称方程- 空间平面的一般方程五、立体图形的变换1. 对称与投影- 轴对称- 中心对称- 投影与视图2. 几何变换- 平移变换- 旋转变换- 仿射变换六、立体几何的应用1. 实际问题的建模- 空间几何在建筑设计中的应用- 空间几何在工程制图中的作用2. 解决实际问题- 利用立体几何解决包装问题- 利用立体几何优化存储空间七、结论立体几何作为高中数学的重要组成部分,不仅为学生提供了解决实际问题的工具,而且培养了学生的空间想象能力和逻辑思维能力。
掌握立体几何的基础知识和计算方法对于学生未来的学术和职业生涯都有着重要的意义。
请根据以上概要在Word文档中添加详细的解释、公式、图示和例题,以形成一个完整的知识点总结文档。
立体几何知识点总结高中
立体几何知识点总结高中
基础概念与公理:
点、线、面的位置关系,如点在线面内、线在面内等。
空间中的两条线可以是平行的、相交的或异面的。
了解并理解立体几何的四个基础公理。
柱、锥、台、球的结构特征:
棱柱:有两个面互相平行,其余各面是四边形,相邻四边形的公共边平行。
棱锥:有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形。
了解这些几何体的分类、表示方法以及几何特征。
性质定理:
平行线的性质:线线平行同方向,等角定理进空间。
面面平行的判定与性质:要证面和面平行,面中找出两交线,线面平行若成立,面面平行不用看。
了解并理解垂直线的性质,如两线垂直同一面则相互平行。
空间向量:
向量的加法、减法运算规则。
数乘向量的定义与性质,包括方向的变化。
向量的数量积概念与运算。
空间几何体的表面积与体积:掌握计算柱、锥、台、球等几何体的表面积和体积的公式。
空间几何体的三视图:
了解并能绘制空间几何体的正视图、侧视图和俯视图。
空间角与距离:
掌握计算异面直线所成的角、直线与平面所成的角、二面角等空间角的方法。
了解并理解计算点到平面、直线到平面等空间距离的方法。
此外,解题过程中的思维方法也是立体几何学习的关键,如发散思维、层层剖析题目提示等技巧在解决立体几何问题时非常重要。
请注意,以上仅为高中立体几何部分知识点的简要总结,具体学习时应结合教材和习题进行深入理解和应用。
高考立体几何知识点总结(详细)
点、直线、平面之间的关系知识点总结(一)、立体几何网络图:(17)1、线线平行的判断:(1)、平行于同一直线的两直线平行。
(平行递推性)(3)、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。
(线面平行)(6)、如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线平行。
( )(12)、垂直于同一平面的两直线平行。
(线面垂直 线线平行 ) 2、线线垂直的判断:(10)、若一直线垂直于一平面,这条直线垂直于平面内所有直线。
(线面垂直 )补充:一条直线和两条平行直线中的一条垂直,也必垂直平行线中的另一条。
3、线面平行的判断:(2)、如果平面外的一条直线和平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行。
(线面平行 )(5)、两个平面平行,其中一个平面内的直线必平行于另一个平面。
( 线面平行 )判定定理:性质定理:4、线面垂直的判断:⑼如果一直线和平面内的两相交直线垂直,这条直线就垂直于这个平面。
⑾如果两条平行线中的一条垂直于一个平面,那么另一条也垂直于这个平面。
⒁一直线垂直于两个平行平面中的一个平面,它也垂直于另一个平面。
⒃如果两个平面垂直,那么在—个平面内垂直于交线的直线必垂直于另—个平面。
判定定理:性质定理:(1)若直线垂直于平面,则它垂直于平面内任意一条直线。
即:(2)垂直于同一平面的两直线平行。
即:★判断或证明线面垂直的方法⑴利用定义,用反证法证明。
⑵利用判定定理证明。
⑶一条直线垂直于平面而平行于另一条直线,则另一条直线也垂直与平面。
⑷一条直线垂直于两平行平面中的一个,则也垂直于另一个。
⑸如果两平面垂直,在一平面内有一直线垂直于两平面交线,则该直线垂直于另一平面。
5、面面平行的判断:⑷一个平面内的两条相交直线分别平行于另一个平面,这两个平面平行。
⒀垂直于同一条直线的两个平面平行。
6、面面垂直的判断:⒂一个平面经过另一个平面的垂线,这两个平面互相垂直。
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2020高考立体几何知识点总结(详细)+高二数学期末复习知识点总结高考立体几何知识点总结一、空间几何体(一)空间几何体的类型1 多面体:由若干个平面多边形围成的几何体。
围成多面体的各个多边形叫做多面体的面,相邻两个面的公共边叫做多面体的棱,棱与棱的公共点叫做多面体的顶点。
2 旋转体:把一个平面图形绕它所在的平面内的一条定直线旋转形成了封闭几何体。
其中,这条直线称为旋转体的轴。
(二)几种空间几何体的结构特征1 、棱柱的结构特征1.1 棱柱的定义:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的几何体叫做棱柱。
1.2 棱柱的分类棱柱四棱柱平行六面体直平行六面体长方体正四棱柱正方体性质:Ⅰ、侧面都是平行四边形,且各侧棱互相平行且相等;Ⅱ、两底面是全等多边形且互相平行;Ⅲ、平行于底面的截面和底面全等;1.3棱柱的面积和体积公式chS直棱柱侧(c是底周长,h是高)S直棱柱表面= c·h+ 2S底V棱柱= S底·h2 、棱锥的结构特征底面是矩形底面是四边形底面是平行四边形侧棱垂直于底面底面是正方形棱长都相等图1-1 棱柱2.1 棱锥的定义(1) 棱锥:有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体叫做棱锥。
(2)正棱锥:如果有一个棱锥的底面是正多边形,并且顶点在底面的投影是底面的中心,这样的棱锥叫做正棱锥。
2.2 正棱锥的结构特征Ⅰ、 平行于底面的截面是与底面相似的正多边形,相似比等于顶点到截面的距离与顶点到底面的距离之比;它们面积的比等于截得的棱锥的高与原棱锥的高的平方比;截得的棱锥的体积与原棱锥的体积的比等于截得的棱锥的高与原棱锥的高的立方比;Ⅱ、 正棱锥的各侧棱相等,各侧面是全等的等腰三角形;正棱锥侧面积:1'2S ch =正棱椎(c 为底周长,'h 为斜高) 体积:13V Sh =棱椎(S 为底面积,h 为高)正四面体:对于棱长为a 正四面体的问题可将它补成一个边长为a 22的正方体问题。
对棱间的距离为a 2(正方体的边长) 正四面体的高a 6(正方体体对角线l 32=) 正四面体的体积为32a (正方体小三棱锥正方体V V V 314=-) 正四面体的中心到底面与顶点的距离之比为(正方体体对角线正方体体对角线:l l 2161=) 3 、棱台的结构特征3.1 棱台的定义:用一个平行于底面的平面去截棱锥,我们把截面和底面之间的部分称为棱台。
3.2 正棱台的结构特征(1)各侧棱相等,各侧面都是全等的等腰梯形;(2)正棱台的两个底面和平行于底面的截面都是正多边形; (3)正棱台的对角面也是等腰梯形;ABC D POH(4)各侧棱的延长线交于一点。
4 、圆柱的结构特征4.1 圆柱的定义:以矩形的一边所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体叫圆柱。
4.2 圆柱的性质(1)上、下底及平行于底面的截面都是等圆;(2)过轴的截面(轴截面)是全等的矩形。
4.3 圆柱的侧面展开图:圆柱的侧面展开图是以底面周长和母线长为邻边的矩形。
4.4 圆柱的面积和体积公式S圆柱侧面= 2π·r·h (r为底面半径,h为圆柱的高)S圆柱全= 2π r h + 2π r2V圆柱= S底h = πr2h5、圆锥的结构特征5.1 圆锥的定义:以直角三角形的一直角边所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体叫做圆锥。
5.2 圆锥的结构特征(1)平行于底面的截面都是圆,截面直径与底面直径之比等于顶点到截面的距离与顶点到底面的距离之比;(2)轴截面是等腰三角形;图1-5 圆锥(3)母线的平方等于底面半径与高的平方和:l2 = r2 + h25.3 圆锥的侧面展开图:圆锥的侧面展开图是以顶点为圆心,以母线长为半径的扇形。
6、圆台的结构特征6.1 圆台的定义:用一个平行于底面的平面去截圆锥,我们把截面和底面之间的部分称为圆台。
6.2 圆台的结构特征⑴圆台的上下底面和平行于底面的截面都是圆;⑵圆台的截面是等腰梯形;⑶圆台经常补成圆锥,然后利用相似三角形进行研究。
6.3 圆台的面积和体积公式S圆台侧= π·(R + r)·l (r、R为上下底面半径)S圆台全= π·r2 + π·R2 + π·(R + r)·lV 圆台 = 1/3 (π r 2 + π R 2 + π r R) h (h 为圆台的高)7 球的结构特征7.1 球的定义:以半圆的直径所在的直线为旋转轴,半圆旋转一周形成的旋转体叫做球体。
空间中,与定点距离等于定长的点的集合叫做球面,球面所围成的几何体称为球体。
7-2 球的结构特征⑴ 球心与截面圆心的连线垂直于截面; ⑵ 截面半径等于球半径与截面和球心的距离的平方差:r 2 = R 2 – d 2★7-3 球与其他多面体的组合体的问题球体与其他多面体组合,包括内接和外切两种类型,解决此类问题的基本思路是:⑴ 根据题意,确定是内接还是外切,画出立体图形;⑵ 找出多面体与球体连接的地方,找出对球的合适的切割面,然后做出剖面图; ⑶ 将立体问题转化为平面几何中圆与多边形的问题;⑷ 注意圆与正方体的两个关系:球内接正方体,球直径等于正方体对角线; 球外切正方体,球直径等于正方体的边长。
7-4 球的面积和体积公式 S 球面 = 4 π R 2 (R 为球半径) V 球 = 4/3 π R 3(三)空间几何体的表面积与体积 空间几何体的表面积棱柱、棱锥的表面积:各个面面积之和圆柱的表面积 :222S rl r ππ=+ 圆锥的表面积:2Srl r ππ=+圆台的表面积:22S rl r Rl R ππππ=+++球的表面积:24S R π=扇形的面积公式2211=36022n R S lr r πα==扇形(其中l 表示弧长,r 表示半径,α表示弧度) 空间几何体的体积柱体的体积 :V S h =⨯底锥体的体积 :13V S h =⨯底台体的体积 :1)3V S S h =++⨯下上(球体的体积:343V R π= (四)空间几何体的三视图和直观图正视图:光线从几何体的前面向后面正投影,得到的投影图。
侧视图:光线从几何体的左边向右边正投影,得到的投影图。
俯视图:光线从几何体的上面向右边正投影,得到的投影图。
★画三视图的原则:正俯长相等、正侧高相同、俯侧宽一样注:球的三视图都是圆;长方体的三视图都是矩形 直观图:斜二测画法 斜二测画法的步骤:(1)平行于坐标轴的线依然平行于坐标轴;(2)平行于y 轴的线长度变半,平行于x ,z 轴的线长度不变; (3)画法要写好用斜二测画法画出长方体的步骤:(1)画轴(2)画底面(3)画侧棱(4)成图二 、点、直线、平面之间的关系(一)、立体几何网络图:1、线线平行的判断:(1)、平行于同一直线的两直线平行。
(3)、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。
(6)、如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线平行。
(12)、垂直于同一平面的两直线平行。
2、线线垂直的判断:(7)、在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也和这条斜线垂直。
(8)、在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线垂直,那么它和这条斜线的射影垂直。
(10)、若一直线垂直于一平面,这条直线垂直于平面内所有直线。
补充:一条直线和两条平行直线中的一条垂直,也必垂直平行线中的另一条。
3、线面平行的判断:(2)、如果平面外的一条直线和平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行。
(5)、两个平面平行,其中一个平面内的直线必平行于另一个平面。
判定定理:性质定理:★判断或证明线面平行的方法I,则l∥α (用于判断);⑴利用定义(反证法):lα=∅⑵利用判定定理:线线平行线面平行(用于证明);⑶利用平面的平行:面面平行线面平行(用于证明);⑷利用垂直于同一条直线的直线和平面平行(用于判断)。
2线面斜交和线面角:l∩α = A2.1 直线与平面所成的角(简称线面角):若直线与平面斜交,则平面的斜线与该斜线在平面内射影的夹角θ。
2.2 线面角的范围:θ∈[0°,90°]注意:当直线在平面内或者直线平行于平面时,θ=0°;图2-3 线面角当直线垂直于平面时,θ=90°4、线面垂直的判断:⑼如果一直线和平面内的两相交直线垂直,这条直线就垂直于这个平面。
⑾如果两条平行线中的一条垂直于一个平面,那么另一条也垂直于这个平面。
⒁一直线垂直于两个平行平面中的一个平面,它也垂直于另一个平面。
⒃如果两个平面垂直,那么在—个平面内垂直于交线的直线必垂直于另—个平面。
判定定理:性质定理:(1)若直线垂直于平面,则它垂直于平面内任意一条直线。
即:(2)垂直于同一平面的两直线平行。
即:★判断或证明线面垂直的方法⑴利用定义,用反证法证明。
⑵利用判定定理证明。
⑶一条直线垂直于平面而平行于另一条直线,则另一条直线也垂直与平面。
⑷一条直线垂直于两平行平面中的一个,则也垂直于另一个。
⑸如果两平面垂直,在一平面内有一直线垂直于两平面交线,则该直线垂直于另一平面。
★1.5 三垂线定理及其逆定理⑴斜线定理:从平面外一点向这个平面所引的所有线段中,斜线相等则射影相等,斜线越长则射影越长,垂线段最短。
如图:⑵三垂线定理及其逆定理已知PO⊥α,斜线PA在平面α内的射影为OA,a是平面α内的一条直线。
①三垂线定理:若a⊥OA,则a⊥PA。
即垂直射影则垂直斜线。
②三垂线定理逆定理:若a⊥PA,则a⊥OA。
即垂直斜线则垂直射影。
⑶三垂线定理及其逆定理的主要应用①证明异面直线垂直;②作出和证明二面角的平面角;③作点到线的垂线段。
5、面面平行的判断:图2-7 斜线定理图2-8 三垂线定理⑷一个平面内的两条相交直线分别平行于另一个平面,这两个平面平行。
⒀垂直于同一条直线的两个平面平行。
6、面面垂直的判断:⒂一个平面经过另一个平面的垂线,这两个平面互相垂直。
判定定理:性质定理:⑴ 若两面垂直,则这两个平面的二面角的平面角为90°; (2)(3)(4)(二)、其他定理:(1)确定平面的条件:①不公线的三点;②直线和直线外一点;③相交直线; (2)直线与直线的位置关系: 相交 ; 平行 ; 异面 ;直线与平面的位置关系: 在平面内 ; 平行 ; 相交(垂直是它的特殊情况) ;平面与平面的位置关系: 相交 ;; 平行 ;(3)等角定理:如果两个角的两边分别平行且方向相同,那么这两个角相等;如果两条相交直线和另外两条相交直线分别平行,那么这两组直线所成的锐角(或直角)相等;(4)射影定理(斜线长、射影长定理):从平面外一点向这个平面所引的垂线段和斜线段中,射影相等的两条斜线段相等;射影较长的斜线段也较长;反之,斜线段相等的射影相等;斜线段较长的射影也较长;垂线段比任何一条斜线段都短。