高中数学立体几何中常见模型总结归纳

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立体几何的知识点总结

立体几何的知识点总结

立体几何的知识点总结立体几何的知识点总结立体几何的考察是高中的重要知识点,也是几何数学的重要考点,想要学好这部分内容,离不开对知识的总结和归纳,下面是小编为大家整理分享的立体几何的知识点总结,希望能帮助大家更好的进行这部分的学习,一起来看看吧!立体几何的知识点总结(1)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。

(2)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。

(3)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(4)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。

(5)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。

(6)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。

高中数学—立体几何知识点总结(精华版)

高中数学—立体几何知识点总结(精华版)

立体几何知识点一.基本概念和原理: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。

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。

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

6月24日立体几何知识点总结大全二、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________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4.平面与平面平行的性质定理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:2.直线与平面垂直的判定定理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: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αβ⊥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.。

(2021年整理)高中数学立体几何知识点归纳总结

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高中数学立体几何知识点归纳总结(推荐完整)编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中数学立体几何知识点归纳总结(推荐完整))的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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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平行四边形侧棱垂直于底面底面为矩形底面为正方形1。

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

立体几何一、平面的基本性质公理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 经过不在同一直线上的三个点,有且只有一个平面.根据上面的公理,可得以下推论.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.二、空间线面的位置关系共面平行—没有公共点(1)直线与直线相交—有且只有一个公共点异面(既不平行,又不相交)直线在平面内—有无数个公共点(2)直线和平面直线不在平面内平行—没有公共点(直线在平面外) 相交—有且只有一公共点(3)平面与平面相交—有一条公共直线(无数个公共点)平行—没有公共点三、异面直线的判定证明两条直线是异面直线通常采用反证法.有时也可用定理“平面内一点与平面外一点的连线,与平面内不经过该点的直线是异面直线”.四、线面平行与垂直的判定(1)两直线平行的判定①定义:在同一个平面内,且没有公共点的两条直线平行.②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,即若a∥α,aβ,α∩β=b,则a∥b.③平行于同一直线的两直线平行,即若a∥b,b∥c,则a∥c.④垂直于同一平面的两直线平行,即若a⊥α,b⊥α,则a∥b⑤两平行平面与同一个平面相交,那么两条交线平行,即若α∥β,α∩γ,β∩γ=b,则a∥b⑥如果一条直线和两个相交平面都平行,那么这条直线与这两个平面的交线平行,即若α∩β=b,a∥α,a∥β,则a∥b.(2)两直线垂直的判定1.定义:若两直线成90°角,则这两直线互相垂直.2.一条直线与两条平行直线中的一条垂直,也必与另一条垂直.即若b∥c,a⊥b,则a⊥c3.一条直线垂直于一个平面,则垂直于这个平面内的任意一条直线.即若a⊥α,b α,a⊥b.4.如果一条直线与一个平面平行,那么这条直线与这个平面的垂线垂直.即若a∥α,b⊥α,则a⊥b.5.三个两两垂直的平面的交线两两垂直,即若α⊥β,β⊥γ,γ⊥α,且α∩β=a,β∩γ=b,γ∩α=c,则a⊥b,b⊥c,c⊥a.(3)直线与平面平行的判定①定义:若一条直线和平面没有公共点,则这直线与这个平面平行.②如果平面外一条直线和这个平面内的一条直线平行,则这条直线与这个平面平行.即若a⊄α,b⊂α,a∥b,则a∥α.③两个平面平行,其中一个平面内的直线平行于另一个平面,即若α∥β,l⊂α,则l∥β.④如果一个平面和平面外的一条直线都垂直于同一平面,那么这条直线和这个平面平行.即若α⊥β,l⊥β,l⊄α,则l∥α.⑤在一个平面同侧的两个点,如果它们与这个平面的距离相等,那么过这两个点的直线与这个平面平行,即若A∉α,B∉α,A、B在α同侧,且A、B到α等距,则AB∥α.⑥两个平行平面外的一条直线与其中一个平面平行,也与另一个平面平行,即若α∥β,a⊄α,a⊄β,a∥α,则α∥β.⑦如果一条直线与一个平面垂直,则平面外与这条直线垂直的直线与该平面平行,即若a⊥α,bα,b⊥a,则b∥α.⑧如果两条平行直线中的一条平行于一个平面,那么另一条也平行于这个平面(或在这个平面内),即若a∥b,a∥α,b∥α(或b⊂α)(4)直线与平面垂直的判定①定义:若一条直线和一个平面内的任何一条直线垂直,则这条直线和这个平面垂直.②如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直于这个平面.即若m⊂α,n⊂α,m∩n=B,l⊥m,l⊥n,则l⊥α.③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同一平面.即若l∥a,a⊥α,则l⊥α.④一条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,即若α∥β,l⊥β,则l⊥α.⑤如果两个平面互相垂直,那么在一个平面内垂直于它们交线的直线垂直于另一个平面,即若α⊥β,a∩β=α,l⊂β,l⊥a,则l⊥α.⑥如果两个相交平面都垂直于第三个平面,则它们的交线也垂直于第三个平面,即若α⊥γ,β⊥γ,且a∩β=α,则a⊥γ.(5)两平面平行的判定①定义:如果两个平面没有公共点,那么这两个平面平行,即无公共点⇔α∥β.②如果一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面,那么这两个平面平行,即若a,b⊂α,a∩b=P,a∥β,b∥β,则α∥β.③垂直于同一直线的两平面平行.即若α⊥a,β⊥a,则α∥β.④平行于同一平面的两平面平行.即若α∥β,β∥γ,则α∥γ.⑤一个平面内的两条直线分别平行于另一平面内的两条相交直线,则这两个平面平行,即若a,b⊂α,c,d⊂β,a∩b=P,a∥c,b∥d,则α∥β.(6)两平面垂直的判定①定义:两个平面相交,如果所成的二面角是直二面角,那么这两个平面互相垂直,即二面角α-a-β=90°⇔α⊥β.②如果一个平面经过另一个平面的一条垂线,那么这两个平面互相垂直,即若l⊥β,l⊂α,则α⊥β.③一个平面垂直于两个平行平面中的一个,也垂直于另一个.即若α∥β,α⊥γ,则β⊥γ.五、直线在平面内的判定(1)利用公理1:一直线上不重合的两点在平面内,则这条直线在平面内.(2)若两个平面互相垂直,则经过第一个平面内的一点垂直于第二个平面的直线在第一个平面内,即若α⊥β,A∈α,AB⊥β,则AB⊂α.(3)过一点和一条已知直线垂直的所有直线,都在过此点而垂直于已知直线的平面内,即若A ∈a,a⊥b,A∈α,b⊥α,则a⊂α.(4)过平面外一点和该平面平行的直线,都在过此点而与该平面平行的平面内,即若P∉α,P ∈β,β∥α,P∈a,a∥α,则a⊂β.(5)如果一条直线与一个平面平行,那么过这个平面内一点与这条直线平行的直线必在这个平面内,即若a∥α,A∈α,A∈b,b∥a,则b⊂α.六、存在性和唯一性定理(1)过直线外一点与这条直线平行的直线有且只有一条;(2)过一点与已知平面垂直的直线有且只有一条;(3)过平面外一点与这个平面平行的平面有且只有一个;(4)与两条异面直线都垂直相交的直线有且只有一条;(5)过一点与已知直线垂直的平面有且只有一个;(6)过平面的一条斜线且与该平面垂直的平面有且只有一个;(7)过两条异面直线中的一条而与另一条平行的平面有且只有一个;(8)过两条互相垂直的异面直线中的一条而与另一条垂直的平面有且只有一个.七、射影及有关性质(1)点在平面上的射影自一点向平面引垂线,垂足叫做这点在这个平面上的射影,点的射影还是点.(2)直线在平面上的射影自直线上的两个点向平面引垂线,过两垂足的直线叫做直线在这平面上的射影.和射影面垂直的直线的射影是一个点;不与射影面垂直的直线的射影是一条直线.(3)图形在平面上的射影一个平面图形上所有的点在一个平面上的射影的集合叫做这个平面图形在该平面上的射影.当图形所在平面与射影面垂直时,射影是一条线段;当图形所在平面不与射影面垂直时,射影仍是一个图形.(4)射影的有关性质从平面外一点向这个平面所引的垂线段和斜线段中:(i)射影相等的两条斜线段相等,射影较长的斜线段也较长;(ii)相等的斜线段的射影相等,较长的斜线段的射影也较长;(iii)垂线段比任何一条斜线段都短.八、空间中的各种角1、等角定理及其推论定理:若一个角的两边和另一个角的两边分别平行,并且方向相同,则这两个角相等.推论:若两条相交直线和另两条相交直线分别平行,则这两组直线所成的锐角(或直角)相等.2、异面直线所成的角(1)定义:a、b是两条异面直线,经过空间任意一点O,分别引直线a′∥a,b′∥b,则a′和b′所成的锐角(或直角)叫做异面直线a和b所成的角.(2)取值范围:0°<θ≤90°.(3)求解方法①根据定义,通过平移,找到异面直线所成的角θ;②解含有θ的三角形,求出角θ的大小.3、直线和平面所成的角(1)定义和平面所成的角有三种:(i)垂线面所成的角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.(ii)垂线与平面所成的角直线垂直于平面,则它们所成的角是直角.(iii)一条直线和平面平行,或在平面内,则它们所成的角是0°的角.(2)取值范围0°≤θ≤90°(3)求解方法①作出斜线在平面上的射影,找到斜线与平面所成的角θ.②解含θ的三角形,求出其大小.4、二面角及二面角的平面角(1)半平面直线把平面分成两个部分,每一部分都叫做半平面.(2)二面角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,这两个平面叫做二面角的面,即二面角由半平面一棱一半平面组成.5、若两个平面相交,则以两个平面的交线为棱形成四个二面角.二面角的大小用它的平面角来度量,通常认为二面角的平面角θ的取值范围是0°<θ≤180°(3)二面角的平面角①以二面角棱上任意一点为端点,分别在两个面内作垂直于棱的射线,这两条射线所组成的角叫做二面角的平面角.②二面角的平面角具有下列性质:(i)二面角的棱垂直于它的平面角所在的平面,即AB ⊥平面P CD.(ii)从二面角的平面角的一边上任意一点(异于角的顶点)作另一面的垂线,垂足必在平面角的另一边(或其反向延长线)上.(iii )二面角的平面角所在的平面与二面角的两个面都垂直,即平面P CD ⊥α,平面PCD ⊥β.③找(或作)二面角的平面角的主要方法.(i)定义法(ii)垂面法(4)求二面角大小的常见方法①先找(或作)出二面角的平面角θ,再通过解三角形求得θ的值.②利用面积射影定理S ′=S ·cos α其中S 为二面角一个面内平面图形的面积,S ′是这个平面图形在另一个面上的射影图形的面积,α为二面角的大小.③利用异面直线上两点间的距离公式求二面角的大小.空间的各种距离点到平面的距离(1)定义 面外一点引一个平面的垂线,这个点和垂足间的距离叫做这个点到这个平面的距离.(2)求点面距离常用的方法:1)直接利用定义求①找到(或作出)表示距离的线段;②抓住线段(所求距离)所在三角形解之.2)利用两平面互相垂直的性质.即如果已知点在已知平面的垂面上,则已知点到两平面交线的距离就是所求的点面距离.3)体积法其步骤是:①在平面内选取适当三点,和已知点构成三棱锥;②求出此三棱锥的体积V 和所取三点构成三角形的面积S ;③由V=31S ·h ,求出h即为所求.这种方法的优点是不必作出垂线即可求点面距离.难点在于如何构造合适的三棱锥以便于计算.4)转化法将点到平面的距离转化为(平行)直线与平面的距离来求.直线和平面的距离(1)定义一条直线和一个平面平行,这条直线上任意一点到平面的距离,叫做这条直线和平面的距离.(2)求线面距离常用的方法①直接利用定义求证(或连或作)某线段为距离,然后通过解三角形计算之.②将线面距离转化为点面距离,然后运用解三角形或体积法求解之.③作辅助垂直平面,把求线面距离转化为求点线距离.空间几何体的三视图和直观图1 三视图:正视图:从前往后 侧视图:从左往右 俯视图:从上往下 2 画三视图的原则: 长对齐、高对齐、宽相等3直观图:斜二测画法(角度等于45或者135)4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 轴的线长度不变;(3).画法要写好。

高中数学的归纳立体几何与解析几何总结

高中数学的归纳立体几何与解析几何总结

高中数学的归纳立体几何与解析几何总结高中数学中的几何学科主要包括向量、立体几何和解析几何。

其中,归纳立体几何和解析几何是数学学科中的重要内容,不仅在高中阶段有所涉及,也在大学数学中占有重要地位。

本文将对高中数学中的归纳立体几何和解析几何进行总结,包括概念、基本原理和解题方法。

一、归纳立体几何归纳立体几何是研究空间图形的性质和关系的数学学科。

它主要涉及到的内容包括立体图形的名称、特点、基本面体等。

在高中数学中,归纳立体几何的学习重点主要是多面体的性质和分类。

1. 多面体的性质多面体是指由有限个平面多边形所围成的空间图形,它有一些共同的性质。

例如,多面体的两个面要么相交于一条线段,要么平行,两个面不能仅有一个公共点。

多面体根据其面的形状可以分为三种:凸多面体、凹多面体和非凸多面体。

在学习多面体的性质时,我们要熟悉不同种类多面体的特点,并能够进行辨认和分类。

2. 多面体的分类多面体根据其面的性质可以进行进一步的分类。

例如,根据多面体的面的形状和数量,我们可以将多面体分为四类:四面体、柱体、棱柱和棱锥。

四面体是一个由四个面三角形组成的多面体,柱体是一个由两个平行的多边形和它们之间的若干个长方形组成的多面体,棱柱是一个由两个平行多边形和它们之间的若干个平行四边形组成的多面体,棱锥是一个由一个多边形和以其为公共边的若干个三角形组成的多面体。

在学习多面体的分类时,我们要掌握不同种类多面体的命名规则和判断依据。

二、解析几何解析几何是几何学的一个分支,它通过代数方法研究几何图形的性质和变换关系。

在高中数学中,解析几何的学习重点主要是平面直角坐标系、直线和圆的方程以及相关的问题求解。

1. 平面直角坐标系平面直角坐标系是解析几何的基础,它由两条相互垂直的数轴组成,数轴上的点与实数一一对应。

平面直角坐标系可以用来描述点、直线和图形在平面上的位置和性质。

在学习平面直角坐标系时,我们要掌握坐标轴的方向及其表示法,了解坐标轴与直线、曲线的关系,熟悉点在平面上的表示方法和计算方法。

高中数学的归纳立体几何的基本性质总结

高中数学的归纳立体几何的基本性质总结立体几何是数学中重要的一个分支,它研究的是空间中的几何形体及其性质。

在高中数学中,我们学习了许多与立体几何相关的内容,其中归纳立体几何的基本性质尤为重要。

本文将对高中数学中归纳立体几何的基本性质进行总结,以帮助同学们更好地理解和应用这些知识。

1. 体积和表面积的计算体积和表面积是立体几何中最基本的性质之一,我们常常需要计算各种几何体的体积和表面积。

以下是一些常见几何体的体积和表面积公式:1.1 直方体直方体是一种边相对平行的六个面的立体,它的体积可以通过边长相乘计算,公式为:V = l × w × h,其中V代表体积,l代表长,w代表宽,h代表高。

直方体的表面积等于各个面的面积之和,公式为:S = 2lw + 2lh + 2wh。

1.2 正方体正方体是一种六个面都是正方形的立体,它的体积可以通过边长的立方计算,公式为:V = a³,其中V代表体积,a代表边长。

正方体的表面积等于各个面的面积之和,公式为:S = 6a²。

1.3 圆柱体圆柱体是由两个平行圆面和一个连接两个圆面的侧面组成的立体,它的体积可以通过底面积乘以高计算,公式为:V = πr²h,其中V代表体积,r代表底面半径,h代表高。

圆柱体的表面积等于两个圆面的面积和侧面的矩形面积之和,公式为:S = 2πr² + 2πrh。

通过以上的公式,我们可以计算各种几何体的体积和表面积,并应用于解决实际问题。

2. 空间几何体的性质除了体积和表面积,立体几何还有许多其他的基本性质,包括角的性质、线段的性质等。

以下是一些常见的空间几何体的性质:2.1 平行四边形的性质平行四边形是一种四边形,它的对边是平行的,对角线相交于一个点。

平行四边形有以下性质:a) 对边相等:两对相对边是相等的。

b) 对角线等分:对角线相互等分,即两条对角线的交点到四边的距离相等。

2.2 立体角的性质立体角是由共同顶点和共面两个射线组成的角。

高中数学立体几何外接球问题专题07 侧棱为外接球直径模型

专题07 侧棱为外接球直径模型一、解题技巧归纳总结方法:找球心,然后作底面的垂线,构造直角三角形.二、典型例题例1.已知三棱锥-S ABC的所有顶点都在球O的表面上,∆ABC是边长为1的正三角形,SC为球O的直径,且=2SC,则此三棱锥的体积为()A.14B C D例2.已知点A是以BC为直径的圆O上异于B,C的动点,P为平面ABC外一点,且平面PBC⊥平面ABC,3BC=,PB=PC,则三棱锥P ABC-外接球的表面积为.例3.三棱锥A BCD-的外接球为球O,球O的直径是AD,且ABC∆、BCD∆都是边长为1的等边三角形,则三棱锥A BCD-的体积是.三、配套练习1.在三棱锥ABCD中,BC CD⊥,Rt BCD∆斜边上的高为1,三棱锥ABCD的外接球的直径是AB,若该外接球的表面积为16π,则三棱锥ABCD体积的最大值为()A.13B.23C.1D.432.已知三棱锥S ABC-外接球的直径6SC=,且3AB BC CA===,则三棱锥S ABC-的体积为()A B C D3.已知三棱锥S ABC-的四个顶点均在某个球面上,SC为该球的直径,ABC∆是边长为4的等边三角形,三棱锥S ABC-的体积为163,则此三棱锥的外接球的表面积为()A.683πB.163πC.643πD.803π4.已知三棱锥S ABC-的体积为12,1AC BC==,120ACB∠=︒,若SC是其外接球的直径,则球的表面积为()A.4πB.6πC.8πD.16π5.三棱锥A BCD-的外接球为球O,球O的直径是AD,且ABC∆,BCD∆都是边长为1的等边三角形,则三棱锥A BCD-的体积是()A B C D 6.已知三棱锥S ABC -的外接球为球O ,SA 为球O 的直径,且2SA =,若面SAC ⊥面SAB ,则三棱锥S ABC -的体积最大值为( )A .13B .23C .1D .27.三棱锥A BCD -的外接球为球O ,球O 的直径2AD =,且ABC ∆,BCD ∆都是等边三角形,则三棱锥A BCD -的体积是( )A .13BCD .128.已知三棱锥P ABC -的外接球O ,PC 为球O 的直径,且2PC =,PA PB ==,1AB =,那么顶点P 到平面ABC 的距离为( )A B C D 9.已知三棱锥S ABC -外接球的直径6SC =,且3AB BC CA ===,则三棱锥S ABC -的体积为 .10.在三棱锥A BCD -中,底面为Rt △,且BC CD ⊥,斜边BD 上的高为1,三棱锥A BCD -的外接球的直径是AB ,若该外接球的表面积为16π,则三棱锥A BCD -的体积的最大值为 .11.已知三棱锥P ABC -的四个顶点均在某球面上,PC 为该球的直径,ABC ∆是边长为4的等边三角形,三棱锥P ABC -的体积为163,则该三棱锥的外接球的表面积 . 12.已知三棱锥S ABC -的四个顶点均在某个球面上,SC 为该球的直径,ABC ∆是边长为4的等边三角形,三棱锥S ABC -的体积为83,则此三棱锥的外接球的表面积为 .答案例1.已知三棱锥-S ABC 的所有顶点都在球O 的表面上,∆ABC 是边长为1的正三角形,SC 为球O 的直径,且=2SC ,则此三棱锥的体积为( )A .14BCD 【解析】根据题意作出图形:设球心为O ,过ABC 三点的小圆的圆心为1O ,则⊥1OO 平面ABC , 延长1CO 交球于点D ,则⊥SD 平面ABC .==123CO∴==1OO∴高==12SD OO ∆ABC 是边长为1的正三角形,∆∴=ABC S13S ABC V -∴==三棱锥. 故选:C .例2.已知点A 是以BC 为直径的圆O 上异于B ,C 的动点,P 为平面ABC 外一点,且平面PBC ⊥平面ABC ,3BC =,PB =PC ,则三棱锥P ABC -外接球的表面积为 10π .【解析】因为O 为ABC ∆外接圆的圆心,且平面PBC ⊥平面ABC ,过O 作面ABC 的垂线l ,则垂线l 一定在面PBC 内,根据球的性质,球心一定在垂线l ,球心1O 一定在面PBC 内,即球心1O 也是PBC ∆外接圆的圆心,在PBC ∆中,由余弦定理得222cos 2PB BC PC B BP BC +-==sin B ⇒=由正弦定理得:2sin PC R B=,解得R =, ∴三棱锥P ABC -外接球的表面积为2410s R ππ==,故答案为:10π.例3.三棱锥A BCD -的外接球为球O ,球O 的直径是AD ,且ABC ∆、BCD ∆都是边长为1的等边三角形,则三棱锥A BCD -的体积是 . 【解析】如图所示,连接OB ,OC .ABC ∆、BCD ∆都是边长为1的等边三角形,OB AD ∴⊥,OC AD ⊥,AC CD OB OC AD ⨯=== 222OB OC BC ∴+=,90BOC ∴∠=︒.∴三棱锥A BCD -的体积2111332BOC V S AD ∆==⨯⨯=..三、配套练习1.在三棱锥ABCD 中,BC CD ⊥,Rt BCD ∆斜边上的高为1,三棱锥ABCD 的外接球的直径是AB ,若该外接球的表面积为16π,则三棱锥ABCD 体积的最大值为( )A .13B .23C .1D .43【解析】当AD ⊥平面BCD 时,以CB 、CD 、CA 为棱构造长方体,此时三棱锥ABCD 的外接球即该长方体的外接球,其直径为AB ,该外接球的表面积为16π,4AB ∴=,设BC a =,CD b =,在三棱锥ABCD 中,BC CD ⊥,Rt BCD ∆斜边上的高为1,BD ∴=设Rt BCD ∆斜边上的高为CE ,则1CE =,由1122BD CE BC DC ⨯⨯=⨯,得BD ab =,0a >,0b >,∴2ab ab =,即2ab ,当且仅当a b ==∴当a b =2=,解得AC =此时三棱锥ABCD 体积为111332BCD V S AC ∆=⨯⨯=⨯. 由此排除A ,B ,C 选项,故选:D .2.已知三棱锥S ABC -外接球的直径6SC =,且3AB BC CA ===,则三棱锥S ABC -的体积为( )A B C D 【解析】如图,设三棱锥S ABC -外接球的球心为O ,连接OB ,OA , 则132OA OB OC SC ====, 3AB BC CA ===,∴三棱锥O ABC -为正四面体,过O 作OG ⊥平面ABC ,垂足为G ,则CG =,OG =∴11332S ABC V -=⨯⨯=. 故选:D .3.已知三棱锥S ABC -的四个顶点均在某个球面上,SC 为该球的直径,ABC ∆是边长为4的等边三角形,三棱锥S ABC -的体积为163,则此三棱锥的外接球的表面积为( ) A .683π B .163π C .643π D .803π【解析】根据题意作出图形,设球心为O ,球的半径r .过ABC 三点的小圆的圆心为1O ,则1OO ⊥平面ABC ,延长1CO 交球于点D ,则PD ⊥平面ABC .ABC ∆是边长为4的等边三角形,1CO ∴=,1OO ∴=∴高12PD OO == ABC ∆是边长为4正三角形,144sin 602ABC S ∆∴=⨯⨯⨯︒=11633P ABC V -∴=⨯=三棱锥 2203r ∴=. 则球O 的表面积为28043r ππ=. 故选:D .4.已知三棱锥S ABC -的体积为12,1AC BC ==,120ACB ∠=︒,若SC 是其外接球的直径,则球的表面积为( )A .4πB .6πC .8πD .16π 【解析】如下图所示,ABC ∆的面积211sin1202=⨯⨯︒=,设ABC ∆的外接圆为圆E ,连接OE ,则OE ⊥平面ABC , 作圆E 的直径CD ,连接SD ,O 、E 分别为SC 、CD 的中点,则//SD OE ,SD ∴⊥平面ABC ,∴三棱锥S ABC -的体积13132S ABC V SD -==.SD ∴=由正弦定理得2sin sin30AC AC CD ABC ===∠︒,4SC ∴=,设球O 的半径为R ,则24R SC ==,2R ∴=,因此,球O 的表面积为2416R ππ=.故选:D .5.三棱锥A BCD -的外接球为球O ,球O 的直径是AD ,且ABC ∆,BCD ∆都是边长为1的等边三角形,则三棱锥A BCD -的体积是()A B C D 【解析】如图所示,连接OB ,OC .ABC ∆、BCD ∆都是边长为1的等边三角形,OB AD ∴⊥,OC AD ⊥,AC CD OB OC AD ⨯==== 222OB OC BC ∴+=,90BOC ∴∠=︒.∴三棱锥A BCD -的体积2111332BOC V S AD ∆=⨯=⨯⨯=. 故选:B .6.已知三棱锥S ABC -的外接球为球O ,SA 为球O 的直径,且2SA =,若面SAC ⊥面SAB ,则三棱锥S ABC -的体积最大值为( )A .13B .23C .1D .2【解析】如图,连接OC ,OB ,则S ABC S OBC A OBC V V V ---=+,两三棱锥高的和的最大值为2SA =.要使三棱锥S ABC -的体积最大,则OBC ∆面积最大为111sin 111222OB OC BOC ⨯⨯⨯∠=⨯⨯⨯=. ∴三棱锥S ABC -的体积最大值为1112323⨯⨯=. 故选:A .7.三棱锥A BCD -的外接球为球O ,球O 的直径2AD =,且ABC ∆,BCD ∆都是等边三角形,则三棱锥A BCD -的体积是( )A .13BCD .12【解析】如图所示,连接OB ,OC .ABC ∆、BCD ∆OB AD ∴⊥,OC AD ⊥,1OB OC ==.222OB OC BC ∴+=,90BOC ∴∠=︒.∴三棱锥A BCD -的体积111123323BOC V S AD OB OC ∆=⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=.故选:A .8.已知三棱锥P ABC -的外接球O ,PC 为球O 的直径,且2PC =,PA PB ==,1AB =,那么顶点P 到平面ABC 的距离为( )A B C D 【解析】由于PC 是球O 的直径,则PAC ∠和PBC ∠都是直角,由于2PC =,PA PB ==,可得1AC BC AB ===, O 为PC 中点,1BO AO ∴==,故三棱锥A BCO -为正三棱锥,则O 到面ABC 的距离d ==那么顶点P 到平面ABC 的距离为2d =故选:C .9.已知三棱锥S ABC -外接球的直径6SC =,且3AB BC CA ===,则三棱锥S ABC -的体积为 . 【解析】根据题意作出图形:设球心为O ,过ABC 三点的小圆的圆心为1O ,则1OO ⊥平面ABC , 延长1CO 交球于点D ,则SD ⊥平面ABC .123CO =1OO ∴∴高12SD OO ==ABC ∆是边长为3的正三角形,133sin 602S ABC ∴∆=⨯⨯⨯︒=,∴三棱锥S ABC -的体积为V 三棱锥13S ABC -=..10.在三棱锥A BCD -中,底面为Rt △,且BC CD ⊥,斜边BD 上的高为1,三棱锥A BCD -的外接球的直径是AB ,若该外接球的表面积为16π,则三棱锥A BCD -的体积的最大值为43. 【解析】如图,由外接球的表面积为16π,可得外接球的半径为2,则4AB =, 90BDA ∠=︒,90BCA ∠=︒,即BD AD ⊥,BC CA ⊥, 又BC CD ⊥,CA CD C =,BC ∴⊥平面ACD ,BC AD ∴⊥,又BC BD B =,AD ∴⊥平面BCD , ∴平面ABD ⊥平面BCD ,过C 作CH BD ⊥于H ,平面ABD ⋂平面BCD BD =, CH ∴⊥平面ABD .设(04)AD x x =<<,则BD又BD 边上的高1CH =,∴当CH ⊥平面ABD 时,棱锥A BCD -体积最大,此时2111632A BCD C ABD V V x x --==⨯- ∴当28x =时,V 有最大值为43. 故答案为:43. 11.已知三棱锥P ABC -的四个顶点均在某球面上,PC 为该球的直径,ABC ∆是边长为4的等边三角形,三棱锥P ABC -的体积为163,则该三棱锥的外接球的表面积 803π . 【解析】根据题意作出图形设球心为O ,球的半径r .过ABC 三点的小圆的圆心为1O , 则1OO ⊥平面ABC ,延长1CO 交球于点D ,则PD ⊥平面ABC .143CO =1OO ∴=∴高12PD OO == ABC ∆是边长为4正三角形,24ABC S ∆∴==11633P ABC V -∴=⨯=三棱锥, 2203r ∴=. 则球O 的表面积为28043r ππ=. 故答案为803π.12.已知三棱锥S ABC -的四个顶点均在某个球面上,SC 为该球的直径,ABC ∆是边长为4的等边三角形,三棱锥S ABC -的体积为83,则此三棱锥的外接球的表面积为 683π . 【解析】根据题意作出图形,设球心为O ,球的半径r .过ABC 三点的小圆的圆心为1O , 则1OO ⊥平面ABC ,延长1CO 交球于点D ,则PD ⊥平面ABC .ABC ∆是边长为4的等边三角形,1CO ∴=,1OO ∴=∴高12PD OO == ABC ∆是边长为4正三角形,144sin 602ABC S ∆∴=⨯⨯⨯︒=143P ABC V -∴=⨯三棱锥283= 2173r ∴=. 则球O 的表面积为26843r ππ=. 故答案为:683π.。

高考数学立体几何知识点总结

高考数学立体几何知识点总结高中数学学习不仅要讲究方法记住知识,还要规避数学学习中的一些易错点。

今天把高考数学必考的立体几何部分的知识点易错易考点都给大家整理出来啦!还有必考题型和解题方法,同学们学会这些高考肯定没问题!高考立体几何试题一般共有4道(选择、填空题3道,解答题1道),共计总分27分左右,考查的知识点在20个以内。

选择填空题考核立几中的计算型问题,而解答题着重考查立几中的逻辑推理型问题,当然,二者均应以正确的空间想象为前提。

随着新的课程改革的进一步实施,立体几何考题正朝着“多一点思考,少一点计算”的发展。

从历年的考题变化看,以简单几何体为载体的线面位置关系的论证,角与距离的探求是常考常新的热门话题。

知识整合1、有关平行与垂直(线线、线面及面面)的问题这是在解决立体几何问题的过程中,大量的、反复遇到的,而且是以各种各样的问题(包括论证、计算角、与距离等)中不可缺少的内容,因此在主体几何的总复习中,首先应从解决“平行与垂直”的有关问题着手,通过较为基本问题,熟悉公理、定理的内容和功能,通过对问题的分析与概括,掌握立体几何中解决问题的规律——充分利用线线平行(垂直)、线面平行(垂直)、面面平行(垂直)相互转化的思想,以提高逻辑思维能力和空间想象能力。

2、判定两个平面平行的方法:(1)根据定义——证明两平面没有公共点;(2)判定定理——证明一个平面内的两条相交直线都平行于另一个平面;(3)证明两平面同垂直于一条直线。

3、两个平面平行的主要性质:(1)由定义知:“两平行平面没有公共点”。

(2)由定义推得:“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。

(3)两个平面平行的性质定理:”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“。

(4)一条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。

(5)夹在两个平行平面间的平行线段相等。

(6)经过平面外一点只有一个平面和已知平面平行。

高中数学立体几何知识点复习总结

高中课程复习专题——数学立体几何一 空间几何体 ㈠ 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。

㈡ 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1.3 棱柱的性质⑴ 侧棱都相等,侧面是平行四边形;⑵ 两个底面与平行于底面的截面是全等的多边形; ⑶ 过不相邻的两条侧棱的截面是平行四边形; ⑷ 直棱柱的侧棱长与高相等,侧面的对角面是矩形。

1.4 长方体的性质⑴ 长方体的一条对角线的长的平方等于一个顶点上三条棱的平方和:AC 12 = AB 2 + AC 2 + AA 12⑵ 长方体的一条对角线AC 1与过定点A 的三条棱所成 的角分别是α、β、γ,那么:cos 2α + cos 2β + cos 2γ = 1 sin 2α + sin 2β + sin 2γ = 2⑶ 长方体的一条对角线AC 1与过定点A 的相邻三个面所组成的角分别为α、β、γ,则:cos 2α + cos 2β + cos 2γ = 2 sin 2α + sin 2β + sin 2γ = 11.5 棱柱的侧面展开图: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为邻边的矩形。

图1-1 棱柱图1-2 长方体图1-1 棱柱1.6 棱柱的面积和体积公式S 直棱柱侧面 = c ·h (c 为底面周长,h 为棱柱的高) S 直棱柱全 = c ·h+ 2S 底 V 棱柱 = S 底 ·h 2 圆柱的结构特征2-1 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。

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