高中数学立体几何知识点归纳总结
高中数学立体几何知识点总结大全

高中数学立体几何知识点总结大全一、空间几何体的结构及其三视图与直观图1.空间几何体的结构(1)多面体①底面互相平行.②侧面都是平行四边形.③每相邻两个平行四边形的公共边互相平行.(2)旋转体2.空间几何体的三视图(1)三视图的概念①光线从几何体的前面向后面正投影,得到的投影图叫做几何体的正视图;②光线从几何体的左面向右面正投影,得到的投影图叫做几何体的侧视图;③光线从几何体的上面向下面正投影,得到的投影图叫做几何体的俯视图.几何体的正视图、侧视图和俯视图统称为几何体的三视图.如图.(2)三视图的画法规则①排列规则:一般地,侧视图在正视图的右边,俯视图在正视图的下边.如下图:②画法规则ⅰ)正视图与俯视图的长度一致,即“长对正”;ⅱ)侧视图和正视图的高度一致,即“高平齐”;ⅲ)俯视图与侧视图的宽度一致,即“宽相等”.③线条的规则ⅰ)能看见的轮廓线用实线表示;ⅱ)不能看见的轮廓线用虚线表示.(3)常见几何体的三视图3.空间几何体的直观图(1)斜二测画法及其规则对于平面多边形,我们常用斜二测画法画它们的直观图.斜二测画法是一种特殊的画直观图的方法,其画法规则是:①在已知图形中取互相垂直的x轴和y轴,两轴相交于点O.画直观图时,把它们画成对应的x′轴和y′轴,两轴相交于点O′,且使∠x′O′y′=45°(或135°),它们确定的平面表示水平面.②已知图形中平行于x轴或y轴的线段,在直观图中分别画成平行于x′轴或y′轴的线段.③已知图形中平行于x轴的线段,在直观图中保持原长度不变,平行于y轴的线段,长度为原来的一半.(2)用斜二测画法画空间几何体的直观图的步骤①在已知图形所在的空间中取水平平面,作互相垂直的轴Ox,Oy,再作Oz轴使∠xOz=90°,且∠yOz=90°.②画直观图时,把它们画成对应的轴O ′x ′,O ′y ′,O ′z ′,使∠x ′O ′y ′=45°(或135°),∠x ′O ′z ′=90°,x ′O ′y ′所确定的平面表示水平平面.③已知图形中,平行于x 轴、y 轴或z 轴的线段,在直观图中分别画成平行于x ′轴、y ′轴或z ′轴的线段,并使它们和所画坐标轴的位置关系与已知图形中相应线段和原坐标轴的位置关系相同. ④已知图形中平行于x 轴或z 轴的线段,在直观图中保持长度不变,平行于y 轴的线段,长度变为原来的一半.⑤画图完成以后,擦去作为辅助线的坐标轴,就得到了空间图形的直观图.二、空间几何体的表面积与体积 1.旋转体的表面积2.柱体、锥体、台体的体积公式(1)柱体、锥体、台体体积公式间的关系(2)一个组合体的体积等于它的各部分体积之和或差;(3)等底面面积且等高的两个同类几何体的体积相等.3.球的表面积和体积公式设球的半径为R,它的体积与表面积都由半径R唯一确定,是以R为自变量的函数,其表面积公式为,即球的表面积等于它的大圆面积的4倍;其体积公式为.24πR34π3R三、空间点、直线、平面之间的位置关系1.平面的基本性质1212 面,使αa⊂3 32.等角定理(1)自然语言:空间中如果两个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或互补.(2)符号语言:如图(1)、(2)所示,在∠AOB与∠A′O′B′中,,则或.图(1)图(2)3.空间两直线位置关系的分类空间中两条直线的位置关系有以下两种分类方式:(1)从有无公共点的角度分类:(2)从是否共面的角度分类:4.异面直线所成的角(1)异面直线所成角的定义,OA O A OB O B''''∥∥AOB AO B∠=∠'''180AOB AO B∠+∠'''=︒⎧⎪⎨⎪⎩⎩⎧⎨两条直线有且仅有一个公共点:相交直线平行直线两条直线无公共点:异面直线直线⎧⎧⎪⎨⎨⎩⎪⎩相交直线共面直线直线平行直线不共面直线:异面直线如图,已知两异面直线a ,b ,经过空间任一点O ,分别作直线a ′∥a ,b ′∥b ,相交直线a ′,b ′所成的锐角(或直角)叫做异面直线a 与b 所成的角(或夹角).(2)异面直线所成角的范围异面直线所成的角必须是锐角或直角,异面直线所成角的范围是. (3)两条异面直线垂直的定义如果两条异面直线所成的角是直角,那么我们就说这两条直线互相垂直.两条互相垂直的异面直线a ,b ,记作a ⊥b .5.直线与平面、平面与平面位置关系的分类 (1)直线和平面位置关系的分类 ①按公共点个数分类:②按是否平行分类:③按直线是否在平面内分类:(2)平面和平面位置关系的分类两个平面之间的位置关系有且只有以下两种: (1)两个平面平行——没有公共点; (2)两个平面相交——有一条公共直线.π(0,]2⎧⎪⎨⎪⎩直线和平面相交—有且只有一个公共点直线和平面平行—没有公共点直线在平面内—有无数个公共点⎧⎪⎧⎨⎨⎪⎩⎩直线与平面平行直线与平面相交直线与平面不平行直线在平面内⎧⎪⎧⎨⎨⎪⎩⎩直线在平面内直线和平面相交直线不在平面内(直线在平面外)直线和平面平行(1)唯一性定理①过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行.②过直线外一点有且只有一个平面与已知直线垂直.③过平面外一点有且只有一个平面与已知平面平行.④过平面外一点有且只有一条直线与已知平面垂直.(2)异面直线的判定方法经过平面内一点的直线与平面内不经过该点的直线互为异面直线.四、直线、平面平行的判定及其性质1.直线与平面平行的判定定理2.直线与平面平行的性质定理3.平面与平面平行的判定定理证明两个平面平行4.平面与平面平行的性质定理证明线线平行1.平行问题的转化关系2.常用结论(1)如果两个平面平行,其中一个平面内的任意一条直线平行于另一个平面.(2)如果两个平行平面中有一个平面垂直于一条直线,那么另一个平面也垂直于这条直线.(3)夹在两个平行平面间的平行线段长度相等.(4)经过平面外一点有且只有一个平面与已知平面平行.(5)两条直线被三个平行平面所截,截得的对应线段成比例.(6)如果两个平面分别和第三个平面平行,那么这两个平面互相平行.(7)如果一个平面内有两条相交直线分别平行于另一个平面内的两条直线,那么这两个平面平行.(8)如果两个平面垂直于同一条直线,那么这两个平面平行.五、直线、平面垂直的判定及其性质1.直线与平面垂直的定义如果直线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.图形表示如下:定义中的“任意一条直线”这一词语与“所有直线”是同义语,与“无数条直线”不是同义语.2.直线与平面垂直的判定定理判断直线与平面垂直在应用该定理判断一条直线和一个平面垂直时,一定要注意是这条直线和平面内的两条相交..直线垂直,而不是任意的两条直线. 3.直线与平面垂直的性质定理4.平面与平面垂直的定义两个平面相交,如果它们所成的二面角是直二面角,就说这两个平面互相垂直.平面α与平面β垂直,记作.图形表示如下:αβ⊥5.平面与平面垂直的判定定理6.平面与平面垂直的性质定理证明直线与平面垂直7.直线与平面所成的角(1)定义:一条直线和一个平面相交,但不和这个平面垂直,这条直线叫做这个平面的斜线,斜线和平面的交点叫做斜足.过斜线上斜足以外的一点向平面引垂线,过垂足和斜足的直线叫做斜线在这个平面上的射影.lα⎬⊂⎪⎪⊥⎭平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角..,叫做这条直线和这个平面所成的角. (2)规定:一条直线垂直于平面,我们说它们所成的角等于;一条直线和平面平行,或在平面内,我们说它们所成的角等于.因此,直线与平面所成的角.........α.的范围是..... 8.二面角(1)二面角的定义:平面内的一条直线把平面分成两部分,这两部分通常称为半平面.从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角....这条直线叫做二面角的棱,这两个半平面叫做二面角的面. (2)二面角的平面角的定义:在二面角的棱上任取一点,以该点为垂足,在两个半平面内分别作垂直于棱的射线,则这两条射线构成的角叫做这个二面角的平面角. (3)二面角的范围:.1.垂直问题的转化关系2.常用结论(1)若两条平行线中一条垂直于一个平面,则另一条也垂直于这个平面. (2)若一条直线垂直于一个平面,则这条直线垂直于这个平面内任何一条直线. (3)过空间任一点有且只有一条直线与已知平面垂直. (4)过空间任一点有且只有一个平面与已知直线垂直. (5)两平面垂直的性质定理是把面面垂直转化为线面垂直.(6)两个相交平面同时垂直于第三个平面,它们的交线也垂直于第三个平面.(7)如果两个平面互相垂直,那么过第一个平面内的一点且垂直于第二个平面的直线在第一个平面内. 六、空间向量与立体几何900π[0,]2[0,π]1.空间直角坐标系在空间直角坐标系中,让右手拇指指向x 轴的正方向,食指指向y 轴的正方向,如果中指指向z 轴的正方向,则称这个坐标系为右手直角坐标系,如图所示.2.空间一点M 的坐标(1)空间一点M 的坐标可以用有序实数组来表示,记作,其中x 叫做点M 的横坐标,y 叫做点M 的纵坐标,z 叫做点M 的竖坐标.(2)建立了空间直角坐标系后,空间中的点M 与有序实数组可建立一一对应的关系. 3.空间两点间的距离公式、中点公式 (1)距离公式①设点,为空间两点,则两点间的距离. ②设点,则点与坐标原点O 之间的距离为.(2)中点公式设点为,的中点,则. 4.共线向量定理对空间任意两个向量a ,b (b ≠0),a ∥b 的充要条件是存在实数λ,使得a =λb .(,,)x y z (),,M x y z (,,)x y z 111(,,)A x y z 222(,,)B x y z ,A B ||AB =(),,P x y z (),,P x y z ||OP =(),,P x y z 1111,),(P x y z 2222,),(P x y z 121212222x x x y y y z z z +⎧=⎪⎪+⎪=⎨⎪+⎪=⎪⎩牢记两个推论:(1)对空间任意一点O ,点P 在直线AB 上的充要条件是存在实数t ,使或(其中).(2)如果l 为经过已知点A 且平行于已知非零向量的直线,那么对空间任意一点O ,点P 在直线l 上的充要条件是存在实数t ,使,其中向量叫做直线l 的方向向量,该式称为直线方程的向量表示式. 5.共面向量定理如果两个向量a ,b 不共线,那么向量p 与向量a ,b 共面的充要条件是存在唯一的有序实数对(x ,y ),使.牢记推论:空间一点P 位于平面ABC 内的充要条件是存在有序实数对(x ,y ),使;或对空间任意一点O ,有. 6.空间向量基本定理如果三个向量a ,b ,c 不共面,那么对空间任一向量p ,存在有序实数组{x ,y ,z },使得p =x a +y b +z c .其中,{a ,b ,c }叫做空间的一个基底,a ,b ,c 都叫做基向量.(1)空间任意三个不共面的向量都可构成基底. (2)基底选定后,空间的所有向量均可由基底唯一表示. (3)不能作为基向量.7.空间向量的运算(1)空间向量的加法、减法、数乘及数量积运算都可类比平面向量.(1)OP t OA tOB =-+OP xOA yOB =+1x y +=a OP OA t =+a a x y =+p a b AP xAB y AC =+OP OA x AB y AC =++0(2)空间向量的坐标运算设,则,,, ,,.8.直线的方向向量和平面的法向量(1)直线的方向向量就是指和这条直线平行(或共线)的向量,记作,显然一条直线的方向向量可以有无数个.(2)若直线,则该直线的方向向量即为该平面的法向量,平面的法向量记作,有无数多个,任意两个都是共线向量.123123(,,),(,,)a a a b b b ==a b 112233(,,)a b a b a b ±=±±±a b 123(,,)()a a a λλλλλ=∈R a 112233a b a b a b ⋅=++a b 112233,,()b a b a b a λλλλλ⇔=⇔===∈R ab b a 1122330a b a b a b ⊥⇔⋅=++=a b a b ==a cos ,⋅==a ba b a b l l α⊥l α平面法向量的求法:设平面的法向量为.在平面内找出(或求出)两个不共线的向量,根据定义建立方程组,得到,通过赋值,取其中一组解,得到平面的法向量.9.利用空间向量表示空间线面平行、垂直设直线的方向向量分别为,平面的法向量分别为. (1)线线平行:若,则;线面平行:若,则; 面面平行:若,则.(2)线线垂直:若,则; 线面垂直:若,则;面面垂直:若,则. 10.利用空间向量求空间角设直线的方向向量分别为,平面的法向量分别为. (1)直线所成的角为,则,计算方法:; (2)直线与平面所成的角为,则,计算方法:;(3)平面所成的二面角为,则,如图①,AB ,CD 是二面角α-l -β的两个面内与棱l 垂直的直线,则二面角的大小θ=.(,,)x y z =α123123(,,),(,,)a a a b b b ==a b 0⋅=⎧⎨⋅=⎩a b αα,l m ,l m ,αβ,αβ//l m ()λλ⇔=∈R lm l m //l α0⊥⇔⋅=l l αα//αβ()λλ⇔=∈R αβαβl m ⊥0⊥⇔⋅=l m l m l α⊥()λλ⇔=∈R ll αααβ⊥0⊥⇔⋅=αβαβ,l m ,l m ,αβ12,n n ,l m θπ02θ≤≤cos θ⋅=l ml ml αθπ02θ≤≤11sin θ⋅=l n l n ,αβθ0πθ≤≤,〈〉ABCD如图②③,分别是二面角α-l -β的两个半平面α,β的法向量,则二面角的大小θ满足|cos θ|=,二面角的平面角大小是向量n 1与n 2的夹角(或其补角). 11.利用空间向量求距离(1)两点间的距离设点,为空间两点,则两点间的距离. (2)点到平面的距离如图所示,已知AB 为平面α的一条斜线段,n 为平面α的法向量,则B 到平面α的距离为.12,n n 1212⋅n n n n 111(,,)A x y z 222(,,)B x yz ,A B ||||(AB AB x ==||||||AB BO ⋅=n n。
高中数学 立体几何知识点总结

立体几何一、空间位置关系的证明(一)平行关系的证明1.线面平行的判定定理和性质定理2.面面平行的判定定理和性质定理3.重要结论(1)垂直于同一条直线的两个平面平行,即若a⊥α,a⊥β,则α∥β;(2)垂直于同一个平面的两条直线平行,即若a⊥α,b⊥α,则a∥b;(3)平行于同一个平面的两个平面平行,即若α∥β,β∥γ,则α∥γ.(4)几何体中线面平行的证明常利用平行四边形的定义、性质或三角形中位线(二)垂直关系的证明1.直线与平面垂直(1)定义::如果直线l与平面α内的任意一条直线都垂直,则直线l与平面α垂直.(2)判定定理与性质定理2.直线和平面所成的角(1)定义:平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角,叫做这条直线和这个平面所成的角.若一条直线垂直于平面,它们所成的角是直角,若一条直线和平面平行,或在平面内,它们所成的角是0°的角. (2)范围:[0,π2]. 3.平面与平面垂直 (1)二面角的有关概念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;②二面角的平面角:在二面角的棱上任取一点,以该点为垂足,在两个半平面内分别作垂直于棱的两条射线,这两条射线所构成的角叫做二面角的平面角. (2)平面和平面垂直的定义两个平面相交,如果它们所成的二面角是直二面角,就说这两个平面互相垂直.(3)平面与平面垂直的判定定理与性质定理4.重要结论(1)若两平行线中的一条垂直于一个平面,则另一条也垂直于这个平面. (2)若一条直线垂直于一个平面,则它垂直于这个平面内的任何一条直线(证明线线垂直的一个重要方法).(3)垂直于同一条直线的两个平面平行.(4)一条直线垂直于两平行平面中的一个,则这一条直线与另一个平面也垂直. (5)在几何体中垂直关系的证明中要重视勾股定理及平面几何知识的应用,如:菱形的对角线互相垂直,等腰三角形底边上的中线垂直于底边等。
二、立体几何中的向量方法 (一)证明平行与垂直1.直线的方向向量与平面的法向量的确定(1)直线的方向向量:在直线上任取一非零向量作为它的方向向量.(2)平面的法向量可利用方程组求出:设a ,b 是平面α内两不共线向量,n 为平面α的法向量,则求法向量的方程组为⎩⎪⎨⎪⎧n ·a =0,n ·b =0.2.用向量证明空间中的平行关系(1)设直线l 1和l 2的方向向量分别为v 1和v 2,则l 1∥l 2(或l 1与l 2重合)⇔v 1∥v 2. (2)设直线l 的方向向量为v ,与平面α共面的两个不共线向量v 1和v 2,则l ∥α或l ⊂α⇔存在两个实数x ,y ,使v =x v 1+y v 2.(3)设直线l 的方向向量为v ,平面α的法向量为u ,则l ∥α或l ⊂α⇔v ⊥u . (4)设平面α和β的法向量分别为u 1,u 2,则α∥β⇔u 1∥u 2. 3.用向量证明空间中的垂直关系(1)设直线l 1和l 2的方向向量分别为v 1和v 2,则l 1⊥l 2⇔v 1⊥v 2⇔v 1·v 2=0. (2)设直线l 的方向向量为v ,平面α的法向量为u ,则l ⊥α⇔v ∥u . (3)设平面α和β的法向量分别为u 1和u 2,则α⊥β⇔u 1⊥u 2⇔u 1·u 2=0. (二)求空间角1.两条异面直线所成角的求法设a ,b 分别是两异面直线l 1,l 2的方向向量,则2.直线与平面所成角的求法设直线l 的方向向量为a ,平面α的法向量为n ,直线l 与平面α所成的角为θ,a 与n 的夹角为β,则sin θ=|cos β|=|a ·n ||a ||n |.3.求二面角的大小(1)如图①,AB ,CD 分别是二面角α-l -β的两个面内与棱l 垂直的直线,则二面角的大小θ=〈AB→,CD →〉.(2)如图②③,n 1,n 2分别是二面角α-l -β的两个半平面α,β的法向量,则二面角的大小θ满足|cos θ|=|cos 〈n 1,n 2〉|,二面角的平面角大小是向量n 1与n 2的夹角(或其补角).。
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立体几何是数学中的一个分支,研究与三维空间中的几何图形相关的性质和关系。
高中数学中的立体几何部分主要涉及到体积、表面积、平面截面和立体图形的性质等内容。
下面将对高中数学立体几何的知识点进行总结。
一、体积和表面积的计算方法在立体几何中,体积和表面积是重要的衡量参数。
体积用于表示一个立体图形所占据的空间大小,而表面积则表示该立体图形的外表面积。
1.1 直体的体积和表面积计算方法直体包括长方体、正方体和圆柱体等。
长方体的体积等于底面积乘以高,表面积等于长方体的六个面的面积之和。
正方体的体积等于边长的立方,表面积等于六个面的面积之和。
圆柱体的体积等于底面积乘以高,表面积等于上下底面积之和再加上侧面积。
1.2 斜体的体积和表面积计算方法斜体包括棱柱、棱锥、棱台和四面体等。
棱柱的体积等于底面积乘以高,表面积等于底面积加上侧面积。
棱锥的体积等于底面积乘以高除以3,表面积等于底面积加上底面与顶点相连的面积。
棱台的体积等于上底面积加下底面积再乘以高除以2,表面积等于上底面积加下底面积再加上四个侧面的面积。
四面体的体积等于底面积乘以高除以3,表面积等于四个面的面积之和。
1.3 球体的体积和表面积计算方法球体的体积等于4/3乘以π乘以半径的立方,表面积等于4乘以π乘以半径的平方。
二、平面截面的性质和计算方法在立体几何中,平面截面是指一个平面与一个立体图形相交后所形成的截面。
平面截面的性质和计算方法与不同的立体图形有关。
2.1 长方体的平面截面性质和计算方法长方体的平面截面可以是矩形、正方形或平行四边形。
截面的面积等于截面的宽度乘以长度。
2.2 圆柱体的平面截面性质和计算方法圆柱体的平面截面可以是圆形、椭圆形或矩形。
截面的面积等于截面的形状对应的公式计算得出。
2.3 球体的平面截面性质和计算方法球体的平面截面可以是圆形或椭圆形。
截面的面积等于截面的形状对应的公式计算得出。
三、立体图形的性质除了体积、表面积和平面截面之外,立体几何还研究了立体图形的性质和关系。
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。
高中数学立体几何知识点归纳总结

高中数学立体几何学问点归纳总结一、立体几何学问点归纳第一章空间几何体(一)空间几何体的构造特征(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顶点。
旋转体——把一个平面图形绕它所在平面内的一条定直线旋转形成的封闭几何体。
其中,这条定直线称为旋转体的轴。
(2)柱,锥,台,球的构造特征1.棱柱1.1棱柱——有两个面相互平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都相互平行,由这些面所围成的几何体叫做棱柱。
1.2相关棱柱几何体系列(棱柱、斜棱柱、直棱柱、正棱柱)的关系:①⎧⎪⎧−−−−−→⎨⎪−−−−−→⎨⎪⎪⎩⎩底面是正多形棱垂直于底面斜棱柱棱柱正棱柱直棱柱其他棱柱底面为矩形侧棱与底面边长相等1.3①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;④直棱柱的侧棱长与高相等,侧面与对角面是矩形。
1.4长方体的性质:①长方体一条对角线长的平方等于一个顶点上三条棱的平方和;【如图】222211AC AB AD AA=++②(理解)长方体的一条对角线1AC与过顶点A的三条棱所成的角分别是αβγ,,,那么222cos cos cos1αβγ++=,222sin sin sin2αβγ++=;③(理解)长方体的一条对角线1AC 与过顶点A 的相邻三个面所成的角分别是αβγ,,,则222cos cos cos 2αβγ++=,222sin sin sin 1αβγ++=.1.5侧面绽开图:正n 棱柱的侧面绽开图是由n 个全等矩形组成的以底面周长和侧棱长为邻边的矩形.1.6面积、体积公式:2S c hS c h S S h=⋅=⋅+=⋅直棱柱侧直棱柱全底棱柱底,V (其中c 为底面周长,h为棱柱的高) 2.圆柱2.1圆柱——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. 2.2圆柱的性质:上、下底及平行于底面的截面都是等圆;过轴的截面(轴截面)是全等的矩形. 2.3侧面绽开图:圆柱的侧面绽开图是以底面周长和母线长为邻边的矩形. 2.4面积、体积公式:S 圆柱侧=2rh π;S 圆柱全=222rh r ππ+,V 圆柱=S 底h=2r h π(其中r 为底面半径,h 为圆柱高) 3.棱锥3.1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。
高中数学中的立体几何知识点总结

高中数学中的立体几何知识点总结立体几何是高中数学中一个重要的分支,它研究的是三维空间中的物体形状、大小以及它们之间的相互关系。
本文将对高中数学中的立体几何知识点进行总结,帮助同学们梳理和复习相关内容。
一、点、线、面的关系1. 点:点是空间中最基本的概念,没有大小和形状,只有位置坐标。
2. 线:两个点确定一条线段,线段有长度,可以延伸成直线。
3. 面:三个或三个以上的点确定一个面,面有面积,可以延伸成平面。
二、多面体1. 三棱锥:底面为三角形,侧面为三角形的四面体。
2. 四棱锥:底面为四边形,侧面为三角形的五面体。
3. 五棱锥:底面为五边形,侧面为三角形的六面体。
4. 正棱锥:底面为正多边形,侧面为等边三角形的多面体。
5. 正方体:六个面都是正方形的多面体。
6. 正四面体:四个面都是正三角形的多面体。
7. 正六面体:六个面都是正方形的多面体。
三、平面图形与立体图形1. 投影:图形在投影面上的图象。
2. 平行投影:平行于投影面的投影方式,不改变图形的形状和面积。
3. 斜投影:不平行于投影面的投影方式,改变图形的形状和面积。
4. 立体图形的展开图:将立体图形展开成平面图,便于计算和分析。
5. 空间几何体的视图:主视图、俯视图和侧视图,用来描述一个立体图形。
四、平行与垂直1. 平行关系:两条直线在同一个平面上,且永远不相交。
2. 垂直关系:两条直线在同一个平面上,且相交成直角。
五、角与平面的关系1. 角:由两条射线共同确定的图形,可以是平面角或空间角。
2. 平面角:两个相交的平面所夹的角,范围为0到180度。
3. 相对角:两个相交直线上相对的两个角。
六、面积与体积1. 面积:平面图形所占的面积,常见的有三角形、四边形、圆形的计算公式。
2. 体积:三维物体所占的空间大小,常见的有长方体、正方体、棱柱、棱锥、球体的计算公式。
七、相交与相切1. 相交:两个或多个图形交叠在一起。
2. 相切:两个或多个图形只有一个点是共同的。
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。
高中数学立体几何知识点总结

高中数学立体几何知识点总结1. 空间直角坐标系空间直角坐标系是三维空间中的坐标系,由三个互相垂直的坐标轴构成。
分别以这三个坐标轴为轴线的平面叫做该坐标轴的坐标平面,相应的,任意三元组(x,y,z)就代表空间中的唯一点。
x,y,z分别为点在三个坐标轴上的投影。
2. 空间中的点、直线、平面和空间图形在空间中,点的位置由其坐标来确定,点没有长度、宽度、高度。
直线是由两点确定的,是一条没有宽度的路径。
平面是由三点确定的,是一条没有厚度的表面。
图形是二维的,但在空间中,我们也需要研究三维的图形,这也是立体几何的研究对象。
3. 空间中的角空间中的角是由两条射线拼成,其中射线的起点称为角的顶点。
空间中的角与平面角类似,但是空间中还涉及到垂直的问题。
例如,在同一个平面内的两条路径的夹角是怎么样的?在不同平面内两条路径的夹角又是怎么样的?这都需要我们去研究。
4. 空间中的直线和角的位置关系空间中直线的位置关系主要有:同一平面内的直线、异面直线和交叉直线。
空间中角的位置关系主要有:邻角、对顶角、对应角、同位角的概念。
5. 空间中的平面和直线的位置关系在空间中,平面和直线的位置关系有:平行、垂直、重合、相交等概念,空间中也有直线相交、平面相交等问题。
6. 空间中的点和直线、点和平面的位置关系空间中的点与点、点与直线、点与平面的位置关系有:点在线上、点在直线外、点在平面内等。
7. 空间中的平面和平面的位置关系空间中的平面和平面的位置关系有:平行、垂直、相交、平面夹角等概念,还会有异面直线和异面直线的位置关系。
8. 空间中的平行四边形空间中的平行四边形和平面中的平行四边形是类似的,都有对角线平分、对边平行等性质。
9. 空间中的平面图形三维空间中的平面图形有:三棱锥、四棱锥、五棱锥等。
这些图形有各自的性质,也会涉及到不同角的夹角、面积等问题。
10. 空间中的体空间中的体有:圆柱、圆锥、台、棱柱、棱锥、棱台等。
这些体都有自己的性质和公式。
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高中数学立体几何知识点归纳总结一、立体几何知识点归纳第一章空间几何体(一)空间几何体的结构特征(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顶点。
旋转体——把一个平面图形绕它所在平面内的一条定直线旋转形成的封闭几何体。
其中,这条定直线称为旋转体的轴。
(2)柱,锥,台,球的结构特征1.棱柱1.1棱柱——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相关棱柱几何体系列(棱柱、斜棱柱、直棱柱、正棱柱)的关系:①⎧⎪⎧−−−−−→⎨⎪−−−−−→⎨⎪⎪⎩⎩底面是正多形棱垂直于底面斜棱柱棱柱正棱柱直棱柱其他棱柱底面为矩形侧棱与底面边长相等1.3①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;④直棱柱的侧棱长与高相等,侧面与对角面是矩形。
1.4长方体的性质:①长方体一条对角线长的平方等于一个顶点上三条棱的平方和;【如图】222211AC AB AD AA=++②(了解)长方体的一条对角线1AC与过顶点A的三条棱所成的角分别是αβγ,,,那么222cos cos cos1αβγ++=,222sin sin sin2αβγ++=;③(了解)长方体的一条对角线1AC 与过顶点A 的相邻三个面所成的角分别是αβγ,,,则222cos cos cos 2αβγ++=,222sin sin sin 1αβγ++=.1.5侧面展开图:正n 棱柱的侧面展开图是由n 个全等矩形组成的以底面周长和侧棱长为邻边的矩形.1.6面积、体积公式:2S c hS c h S S h=⋅=⋅+=⋅直棱柱侧直棱柱全底棱柱底,V (其中c 为底面周长,h为棱柱的高) 2.圆柱2.1圆柱——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. 2.2圆柱的性质:上、下底及平行于底面的截面都是等圆;过轴的截面(轴截面)是全等的矩形. 2.3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. 2.4面积、体积公式:S 圆柱侧=2rh π;S 圆柱全=222rh r ππ+,V 圆柱=S 底h=2r h π(其中r 为底面半径,h 为圆柱高) 3.棱锥3.1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。
正棱锥——如果有一个棱锥的底面是正多边形,并且顶点在底面的射影是底面的中心,这样的棱锥叫做正棱锥。
3.2棱锥的性质: ①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;②正棱锥各侧棱相等,各侧面是全等的等腰三角形;③正棱锥中六个元素,即侧棱、高、斜高、侧棱在底面内的射影、斜高在底面的射影、底面边长一半,构成四个直角三角形。
)(如上图:,,,SOB SOH SBH OBH 为直角三角形) 3.3侧面展开图:正n 棱锥的侧面展开图是有n 个全等的等腰三角形组成的。
3.4面积、体积公式:S 正棱锥侧=12ch ',S 正棱锥全=12ch S '+底,V 棱锥=13S h ⋅底.(其中c 为底面周长,h '侧面斜高,h 棱锥的高)4.圆锥4.1圆锥——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圆锥。
侧面母线B4.2圆锥的性质: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;如右图:SAB ③如右图:222l h r =+.4.3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。
4.4面积、体积公式:S 圆锥侧=rl π,S 圆锥全=()r r l π+,V 圆锥=213r h π(其中r 为底面半径,h 为圆锥的高,l 为母线长) 5.棱台5.1棱台——用一个平行于底面的平面去截棱锥,我们把截面与底面之间的部分称为棱台. 5.2正棱台的性质:①各侧棱相等,各侧面都是全等的等腰梯形; ②正棱台的两个底面以及平行于底面的截面是正多边形; ③ 如右图:四边形`,``O MNO O B BO 都是直角梯形④棱台经常补成棱锥研究.如右图:`SO M 与SO N ,S`O `B`与SO B相似,注意考虑相似比. 5.3棱台的表面积、体积公式:S S S 全上底下底=S ++侧,1S `)3V S h 棱台=(,(其中,`S S 是上,下底面面积,h 为棱台的高) 6.圆台6.1圆台——用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面与截面之间的部分叫做圆台. 6.2圆台的性质:①圆台的上下底面,与底面平行的截面都是圆; ②圆台的轴截面是等腰梯形;③圆台经常补成圆锥来研究。
如右图: `SO A SOB 与相似,注意相似比的应用. 6.3圆台的侧面展开图是一个扇环;6.4圆台的表面积、体积公式:22()S r R R r l πππ+++全=,V圆台2211S `))33S h r rR R h πππ++=(=(,(其中r ,R 为上下底面半径,h 为高) 7.球7.1球——以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆旋转一周形成的旋转体叫做球体,简称球. 或空间中,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叫做球体,简称B球;7.2球的性质:①球心与截面圆心的连线垂直于截面;②r =d 、球的半径为R 、截面的半径为r )7.3球与多面体的组合体:球与正四面体,球与长方体,球与正方体等的内接与外切.注:球的有关问题转化为圆的问题解决.7.4球面积、体积公式:2344,3S R V R ππ==球球(其中R 为球的半径) 例:(06年福建卷)已知正方体的八个顶点都在球面上,且球的体积为323π,则正方体的棱长为_________(二)空间几何体的三视图与直观图1.投影:区分中心投影与平行投影。
平行投影分为正投影和斜投影。
2.三视图——是观察者从三个不同位置观察同一个空间几何体而画出的图形; 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——光线从几何体的左面向右面正投影,得到的投影图; 正视图——光线从几何体的上面向下面正投影,得到的投影图; 注:(1)俯视图画在正视图的下方,“长度”与正视图相等;侧视图画在正视图的右边,“高度”与正视图相等,“宽度”与俯视图。
(简记为“正、侧一样高,正、俯一样长,俯、侧一样宽”.(2)正视图,侧视图,俯视图都是平面图形,而不是直观图。
3.直观图:3.1直观图——是观察着站在某一点观察一个空间几何体而画出的图形。
直观图通常是在平行投影下画出的空间图形。
3.2斜二测法:step1:在已知图形中取互相垂直的轴Ox 、Oy ,(即取90xoy ∠=︒ );step2:画直观图时,把它画成对应的轴'',''o x o y ,取'''45(135)x o y or ∠=︒︒,它们确定的平面表示水平平面;step3:在坐标系'''x o y 中画直观图时,已知图形中平行于数轴的线段保持平行性不变,平行于x轴(或在x轴上)的线段保持长度不变,平行于y轴(或在y轴上)的线段长度减半。
结论:一般地,采用斜二测法作出的直观图面积是原平面图形面积的24倍.解决两种常见的题型时应注意:(1)由几何体的三视图画直观图时,一般先考虑“俯视图”. (2)由几何体的直观图画三视图时,能看见的轮廓线和棱画成实线,不能看见的轮廓线和棱画成虚线。
第二章点、直线、平面之间的位置关系(一)平面的基本性质1.平面——无限延展,无边界1.1三个定理与三个推论公理1:如果一条直线上有两点在一个平面内,那么直线在平面内。
用途:常用于证明直线在平面内.图形语言:符号语言:公理2:不共线...的三点确定一个平面. 图形语言:推论1:直线与直线外的一点确定一个平面. 图形语言:推论2:两条相交直线确定一个平面. 图形语言:推论3:两条平行直线确定一个平面. 图形语言:用途:用于确定平面。
公理3:如果两个平面有一个公共点,那么它们还有公共点,这些公共点的集合是一条直线(两个平面的交线).用途:常用于证明线在面内,证明点在线上.图形语言:符号语言:形语言,文字语言,符号语言的转化:(二)空间图形的位置关系1.空间直线的位置关系:⎧⎨⎩共面:a b=A,a//b异面:a与b异面1.1平行线的传递公理:平行于同一条直线的两条直线互相平行。
符号表述://,////a b b c a c ⇒1.2等角定理:如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等或互补。
1.3异面直线:(1)定义:不同在任何一个平面内的两条直线——异面直线;(2)判定定理:连平面内的一点与平面外一点的直线与这个平面内不过此点的直线是异面直线。
图形语言:aαAP 符号语言:PA a P A a A a ααα∉⎫⎪∈⎪⇒⎬⊂⎪⎪∉⎭与异面1.4异面直线所成的角:(1)范围:(]0,90θ∈︒︒;(2)作异面直线所成的角:平移法. 如右图,在空间任取一点O ,过O 作'//,'//a a b b ,则','a b 所成的θ角为异面直线,a b 所成的角。
特别地,找异面直线所成的角时,经常把一条异面直线平移到另一条异面直线的特殊点(如线段中点,端点等)上,形成异面直线所成的角.2.直线与平面的位置关系: //l l A l l αααα⊂⎧⎪=⎧⎨⊄⎨⎪⎩⎩图形语言:ba b'a'θαO3.平面与平面的位置关系:αβαβαβ⎧⎪⎧⎨⎨⎪⊥⎩⎩平行://斜交:=a 相交垂直:(三)平行关系(包括线面平行,面面平行)1.线面平行:①定义:直线与平面无公共点.②判定定理:////a b a a b ααα⎫⎪⊄⇒⎬⎪⊂⎭(线线平行⇒线面平行)【如图】③性质定理:////a a a b b αβαβ⎫⎪⊂⇒⎬⎪=⎭(线面平行⇒线线平行)【如图】 ④判定或证明线面平行的依据:(i )定义法(反证)://ll αα=∅⇒(用于判断);(ii )判定定理:////a b a a b ααα⎫⎪⊄⇒⎬⎪⊂⎭“线线平行⇒面面平行”(用于证明);(iii )////a a αββα⎫⇒⎬⊂⎭“面面平行⇒线面平行”(用于证明);(4)//b a b a a ααα⊥⎫⎪⊥⇒⎬⎪⊄⎭(用于判断);2.线面斜交:lA α=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。