高考数学立体几何复习知识点
高考数学(立体几何)第一轮复习

高考数学(立体几何)第一轮复习资料知识点小结: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ch S 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 ·h棱长都相等底面是正方形底面是矩形侧棱垂直于底面底面是平行四边形底面是四边形图1-1 棱柱2 、棱锥的结构特征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。
山东省春季高考数学复习要点——立体几何

山东省春季高考数学复习要点——立体几何空间中的平行一、空间中的位置关系空间中直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系?如何定义二、空间中的平行1.直线平行传递性、平行公理、角平移相等定理2.直线与平面的平行判定定理、性质定理3.平面与平面的平行判定定理、性质定理(有三个)4.平行射影及水平放置的平面图形的直观图的画法空间中的夹角(先作再证最后求)一、异面直线1.异面直线的判定2.异面直线所成的角、范围3.如何求异面直线所成的角①作平行线,使之相交,运行解斜三角形的方法解决②作向量,运用向量的方法解决,但要注意角的范围.二、直线与平面1.直线与平面所成的角的概念及范围2.直线与平面所成的角的特点:12cos cos cos θθθ=三、平面与平面1.二面角的平面角的定义2.二面角的平面角如何确定①过棱上一点作平面与棱垂直②过棱上一点在两个半平面内分别作,OA l OB l ⊥⊥例:课本132页例13.二面角的求法先确定二面角的平面角,转化为线线角后,用向量法或解斜三角形的方法求角的余弦,进而求角.空间的垂直一、直线与平面的垂直1.判定定理2.性质定理3.三垂线定理及其逆定理课本中128页例题 课本中131页中练习B 第2题二、平面与平面垂直1.判定定理2.性质定理三、直线与直线垂直1.用向量法证明:求向量内积为零2.利用三角形的相关性质证明 3.求证直线垂直于另一直线所在的平面(利用线与平面垂直的性质)距离(先作再证最后求)1.空间中点到平面的距离、平行于平面的直线到平面的距离、平行平面间的距离2、异面直线间的距离(了解)课本中的例题(正四面体中求点到平面的距离)空间向量1.共线向量定理2.共面向量定理(证明空间四点共面的方法)3.空间向量分解定理、空间直线的向量参数方程4.空间向量的直角坐标运算空间向量的平行条件、垂直条件空间的两点间距离计算公式5.空间向量的内积题型(求证垂直、求夹角、求线段长)包括坐标法6.求空间中符合条件的点.例1、已知三点()()()1,1,2,1,2,1,0,2,1A B C ----,在z 轴上求一点D ,使AB CD ⊥ 例2、已知正方体ABCD A B C D ''''-的棱长为1,点E 在A D ''上,并且25A E A D '''=. (1)在对角线AC 上求一点F ,使EF AC ⊥;(2)求EF 和,EF AD <>。
高考数学复习 第八章 立体几何与空间向量 确定球心位置的三种方法

确定球心位置的三种方法决定球的几何要素是球心的位置和球的半径,在球与其他几何体的结合问题中,通过位置关系的分析,找出球心所在的位置是解题的关键,不妨称这个方法为球心位置分析法.方法一由球的定义确定球心若一个多面体的各顶点都在一个球的球面上,则称这个多面体是这个球的内接多面体,这个球是这个多面体的外接球.也就是说如果一个定点到一个简单多面体的所有顶点的距离都相等,那么这个定点就是该简单多面体外接球的球心.(1)长方体或正方体的外接球的球心是其体对角线的中点;(2)正三棱柱的外接球的球心是上、下底面中心连线的中点;(3)直三棱柱的外接球的球心是上、下底面三角形外心连线的中点;(4)正棱锥的外接球球心在其高上,具体位置可通过建立直角三角形运用勾股定理计算得到;(5)若棱锥的顶点可构成共斜边的直角三角形,则公共斜边的中点就是其外接球的球心.已知各顶点都在同一个球面上的正四棱柱的高为4,体积为16,则这个球的表面积是()A.16πB.20πC.24πD.32π【解析】已知各顶点都在同一个球面上的正四棱柱的高为4,体积为16,可求得底面边长为2,故球的直径为22+22+42=26,则半径为6,故球的表面积为24π,故选C.【答案】 C方法二构造长方体或正方体确定球心(1)正四面体、三条侧棱两两垂直的正三棱锥、四个面都是直角三角形的三棱锥,可将三棱锥补形成长方体或正方体;(2)同一个顶点上的三条棱两两垂直的四面体、相对的棱相等的三棱锥,可将三棱锥补形成长方体或正方体;(3)若已知棱锥含有线面垂直关系,则可将棱锥补形成长方体或正方体;(4)若三棱锥的三个侧面两两垂直,则可将三棱锥补形成长方体或正方体.如图,边长为2的正方形ABCD中,点E,F分别是边AB,BC的中点,将△AED,△EBF,△FCD分别沿DE,EF,FD折起,使A,B,C三点重合于点A′,若四面体A′EFD的四个顶点在同一个球面上,则该球的半径为()A.2B.6 2C.112D.52【解析】易知四面体A′EFD的三条侧棱A′E,A′F,A′D两两垂直,且A′E=1,A′F=1,A′D=2,把四面体A′EFD补成从顶点A′出发的三条棱长分别为1,1,2的一个长方体,则长方体的外接球即为四面体A′EFD的外接球,球的半径为r=1212+12+22=62.故选B.【答案】 B方法三 由性质确定球心利用球心O 与截面圆圆心O ′的连线垂直于截面圆及球心O 与弦中点的连线垂直于弦的性质,确定球心.正三棱锥A -BCD 内接于球O ,且底面边长为3,侧棱长为2,则球O 的表面积为________.【解析】 如图,M 为底面△BCD 的中心,易知AM ⊥MD ,DM =1,AM = 3.在Rt △DOM 中,OD 2=OM 2+MD 2,即OD 2=(3-OD )2+1,解得OD =233,故球O 的表面积为4π×⎝⎛⎭⎫2332=163π.【答案】163π。
数学立体几何知识点

数学立体几何知识点数学立体几何知识点立体几何是高中数学知识点中重要内容之一,也是每年高考中都会占有一定的分值,不管是在选择题、填空题还是应用大题,都是必出的题型,而且出题难度系数较大。
下面是店铺搜集整理的数学立体几何知识点,希望对你能有帮助。
数学立体几何知识点11.平面的基本性质:掌握三个公理及推论,会说明共点、共线、共面问题。
能够用斜二测法作图。
2.空间两条直线的位置关系:平行、相交、异面的概念;会求异面直线所成的角和异面直线间的距离;证明两条直线是异面直线一般用反证法。
3.直线与平面①位置关系:平行、直线在平面内、直线与平面相交。
②直线与平面平行的判断方法及性质,判定定理是证明平行问题的依据。
③直线与平面垂直的证明方法有哪些?④直线与平面所成的角:关键是找它在平面内的射影,范围是⑤三垂线定理及其逆定理:每年高考试题都要考查这个定理. 三垂线定理及其逆定理主要用于证明垂直关系与空间图形的度量.如:证明异面直线垂直,确定二面角的平面角,确定点到直线的垂线.4.平面与平面(1)位置关系:平行、相交,(垂直是相交的一种特殊情况)(2)掌握平面与平面平行的证明方法和性质。
(3)掌握平面与平面垂直的证明方法和性质定理。
尤其是已知两平面垂直,一般是依据性质定理,可以证明线面垂直。
(4)两平面间的距离问题点到面的距离问题(5)二面角。
二面角的平面交的作法及求法:①定义法,一般要利用图形的对称性;一般在计算时要解斜三角形;②垂线、斜线、射影法,一般要求平面的垂线好找,一般在计算时要解一个直角三角形。
③射影面积法,一般是二面交的两个面只有一个公共点,两个面的交线不容易找到时用此法数学立体几何知识点2立体几何初步1、柱、锥、台、球的结构特征(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。
数学高职高考专题复习——立体几何+考纲解读(面向普高)

(三)立体几何初步1.空间几何体①认识柱、锥、台、球及其简单组合体的结构特征,并能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结构。
②能画出简单空间图形(长方体、球、圆柱、圆锥、棱柱等的简易组合)的三视图,能识别上述的三视图所表示的立体模型,会用斜二测法画出它们的直观图。
③了解平行投影与中心投影,了解空间图形的不同表示形式。
④会画某些建筑物的视图与直观图(在不影响图形特征的基础上,尺寸、线条等不作严格要求)。
⑤了解球、棱柱、棱锥、台的表面积和体积的计算公式(不要求记忆公式)。
2.点、直线、平面之间的位置关系①理解空间直线、平面位置关系的定义,并了解如下可以作为推理依据的公理和定理。
◆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此平面内。
◆公理2:过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面。
◆公理3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线。
◆公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行。
◆定理:空间中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。
②以立体几何的上述定义、公理和定理为出发点,认识和理解空间中线面平行、垂直的有关性质与判定定理。
理解以下判定定理.◆如果平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,那么该直线与此平面平行.◆如果一个平面内的两条相交直线与另一个平面都平行,那么这两个平面平行。
◆如果一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,那么该直线与此平面垂直。
◆如果一个平面经过另一个平面的垂线,那么这两个平面互相垂直。
理解以下性质定理。
◆如果一条直线与一个平面平行,经过该直线的任一个平面与此平面相交,那么这条直线就和交线平行。
◆如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线相互平行。
◆垂直于同一个平面的两条直线平行。
◆如果两个平面垂直,那么一个平面内垂直于它们交线的直线与另一个平面垂直。
③能运用公理、定理和已获得的结论推断一些空间位置关系的简单命题。
2023年新高考数学一轮复习8-2 空间几何体的表面积和体积(知识点讲解)含详解

专题8.2 空间几何体的表面积和体积(知识点讲解)【知识框架】 【核心素养】1.通过考查几何体体积和表面积的计算,主要考查棱柱、棱锥或不规则几何体的特征及体积与表面积的计算,凸显数学运算、直观想象的核心素养.2.结合三视图、直观图、展开图、轴截面等,考查球的切、接问题,主要考查几何体与球的组合体的识辨,球的体积、表面积的计算,凸显数学运算、直观想象的核心素养.【知识点展示】(一)几何体的表面积圆柱的侧面积圆柱的表面积圆锥的侧面积圆锥的表面积圆台的侧面积圆台的表面积球体的表面积 柱体、锥体、台体的侧面积,就是各个侧面面积之和;表面积是各个面的面积之和,即侧面积与底面积之和.把柱体、锥体、台体的面展开成一个平面图形,称为它的展开图,圆柱、圆锥、圆台的侧面展开图分别是矩形、扇形、扇环形它的表面积就是展开图的面积.(二)几何体的体积圆柱的体积rl S π2=)(2l r r S +=πrl S π=)(l r r S +=πl r r S )(+'=π)(22rl l r r r S +'++'=π24R S π=h r V 2π=圆锥的体积 圆台的体积 球体的体积 正方体的体积正方体的体积(三)常用结论多面体的内切球与外接球常用的结论(1)设正方体的棱长为a ,则它的内切球半径r =2a ,外接球半径R=2a . (2)设长方体的长、宽、高分别为a ,b ,c ,则它的外接球半径R=2. (3)设正四面体的棱长为a ,则它的高为H=3a ,内切球半径r =14H=12a ,外接球半径R =34H=4a . 【常考题型剖析】题型一:空间几何体的表面积例1.(2021·全国·高考真题)北斗三号全球卫星导航系统是我国航天事业的重要成果.在卫星导航系统中,地球静止同步卫星的轨道位于地球赤道所在平面,轨道高度为36000km (轨道高度是指卫星到地球表面的距离).将地球看作是一个球心为O ,半径r 为6400km 的球,其上点A 的纬度是指OA 与赤道平面所成角的度数.地球表面上能直接观测到一颗地球静止同步轨道卫星点的纬度最大值为α,记卫星信号覆盖地球表面的表面积为22(1cos )S r πα=-(单位:2km ),则S 占地球表面积的百分比约为( )A .26%B .34%C .42%D .50%例2.(2020·全国·高考真题(理))已知,,A B C 为球O 的球面上的三个点,⊙1O 为ABC 的外接圆,若⊙1O 的面积为4π,1AB BC AC OO ===,则球O 的表面积为( )A .64πB .48πC .36πD .32π例3.(2022·青海·海东市第一中学模拟预测(文))已知某圆台的母线长为2,母线与轴所在直线的夹角是60︒,且上、下底面的面积之比为1∶4,则该圆台外接球的表面积为( )A .56πB .64πC .112πD .128πh r V 231π=)(3122r r r r h V '++'=π334R V π=3a V =abc V =几类空间几何体表面积的求法(1)多面体:其表面积是各个面的面积之和.(2)旋转体:其表面积等于侧面面积与底面面积的和.(3)简单组合体:应搞清各构成部分,并注意重合部分的删、补.(4)若以三视图形式给出,解题的关键是根据三视图,想象出原几何体及几何体中各元素间的位置关系及数量关系.题型二:空间几何体的体积例4. (2023·河南·洛宁县第一高级中学一模(文))若圆锥的母线与底面所成的角为π6,则该圆锥的体积为( )A .π2B .πC .2πD .3π例5.(2022·全国·高考真题)南水北调工程缓解了北方一些地区水资源短缺问题,其中一部分水蓄入某水库.已知该水库水位为海拔1485m .时,相应水面的面积为21400km .;水位为海拔1575m .时,相应水面的面积为21800km .,将该水库在这两个水位间的形状看作一个棱台,则该水库水位从海拔1485m .上升到1575m .时,2.65)( )A .931.010m ⨯B .931.210m ⨯C .931.410m ⨯D .931.610m ⨯例6.(2022·全国·高考真题(理))甲、乙两个圆锥的母线长相等,侧面展开图的圆心角之和为2π,侧面积分别为S 甲和S 乙,体积分别为V 甲和V 乙.若=2S S 甲乙,则=V V 甲乙( )AB .CD 例7.(2022·湖北·黄石市有色第一中学模拟预测)阿基米德多面体也称为半正多面体,是以边数不全相同的正多边形为面围成的多面体.如图,已知阿基米德多面体的所有顶点均是一个棱长为2的正方体各条棱的中点,则该阿基米德多面体的体积为______;若M ,N 是该阿基米德多面体表面上任意两点,则M ,N 两点间距离的最大值为______.1.处理体积问题的思路(1)“转”:指的是转换底面与高,将原来不易求面积的底面转换为易求面积的底面,或将原来不易看出的高转换为易看出并易求解长度的高,即等体积法;(2)“拆”:指的是将一个不规则的几何体拆成几个简单的几何体,便于计算,即分割法;(3)“拼”:指的是将小几何体嵌入一个大几何体中,如将一个三棱锥复原成一个三棱柱,将一个三棱柱复原成一个四棱柱,这些都是拼补的方法,即补形法.2.求体积的两种方法:①割补法:求一些不规则几何体的体积时,常用割补法转化成已知体积公式的几何体进行解决.②等积法:等积法包括等面积法和等体积法.等体积法的前提是几何图形(或几何体)的面积(或体积)通过已知条件可以得到,利用等积法可以用来求解几何图形的高或几何体的高,特别是在求三角形的高和三棱锥的高时,这一方法回避了通过具体作图得到三角形(或三棱锥)的高,而通过直接计算得到高的数值.题型三:三视图与几何体的面积、体积例8.(2020·全国·高考真题(文))下图为某几何体的三视图,则该几何体的表面积是()A.6+42B.4+42C.6+23D.4+23例9. (2020·浙江·高考真题)某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则该几何体的体积(单位:cm3)是()A.73B.143C.3D.6例10.(2022·浙江省春晖中学模拟预测)某几何体的三视图如图,其中正视图是腰长为2的等腰三角形,侧视图是半径为1的半圆,则该几何体的表面积是___________,体积是___________.【总结提升】求空间几何体体积的常见类型及思路(1)规则几何体:若所给定的几何体是柱体、锥体或台体等规则几何体,则可直接利用公式进行求解.其中,求三棱锥的体积常用等体积转换法(2)不规则几何体:若所给定的几何体是不规则几何体,则将不规则的几何体通过分割或补形转化为规则几何体,再利用公式求解.题型四:简单几何体的外接球与内切球问题例11.(2021·天津·高考真题)两个圆锥的底面是一个球的同一截面,顶点均在球面上,若球的体积为323π,两个圆锥的高之比为1:3,则这两个圆锥的体积之和为( )A .3πB .4πC .9πD .12π例12.(2020·全国高考真题(理))已知△ABC O 的球面上.若球O 的表面积为16π,则O 到平面ABC 的距离为( )A B .32 C .1 D例13.(2020·全国·高考真题(理))已知△ABC O 的球面上.若球O 的表面积为16π,则O 到平面ABC 的距离为( )AB .32C .1D 例14.(2019·全国·高考真题(理))已知三棱锥P -ABC 的四个顶点在球O 的球面上,P A =PB =PC ,△ABC 是边长为2的正三角形,E ,F 分别是P A ,AB 的中点,∠CEF =90°,则球O 的体积为( )A. B. C. D例15.(2017·全国卷Ⅲ)已知圆柱的高为1,它的两个底面的圆周在直径为2的同一个球的球面上,则该圆柱的体积为( )A .πB .34πC .2πD .4π 例16.(2016·全国卷Ⅲ)在封闭的直三棱柱ABC A 1B 1C 1内有一个体积为V 的球.若AB ⊥BC ,AB =6,BC =8,AA 1=3,则V 的最大值是( )A .4πB .9π2C .6πD .32π3例17.(2021·福建·厦门大学附属科技中学高三阶段练习)某同学在参加魔方实践课时,制作了一个工艺品,如图所示,该工艺品可以看成是一个球被一个棱长为(球心与正方体的中心重合),若其中一个截面圆的周长为6π,则该球的表面积是______.例18. (2019年高考天津卷理)的正方形,侧棱长均若圆柱的一个底面的圆周经过四棱锥四条侧棱的中点,另一个底面的圆心为四棱锥底面的中心,则该圆柱的体积为_____________.例19.(2020·全国·高考真题(文))已知圆锥的底面半径为1,母线长为3,则该圆锥内半径最大的球的体积为_________.【总结提升】1.常见类型:(1)利用长方体的体对角线探索外接球半径;(2)利用长方体的面对角线探索外接球半径;(3)利用底面三角形与侧面三角形的外心探索球心;(4)利用直棱柱上下底面外接圆圆心的连线确定球心;(5)锥体的内切球问题;(6)柱体的内切球问题2.与球有关的组合体问题,一种是内切,一种是外接.球与旋转体的组合通常是作它们的轴截面解题,球与多面体的组合,通过多面体的一条侧棱和球心,或“切点”、“接点”作出截面图,把空间问题化归为平面问题.3.若球面上四点P ,A ,B ,C 中PA ,PB ,PC 两两垂直或三棱锥的三条侧棱两两垂直,可构造长方体或正方25体确定直径解决外接问题.专题8.2 空间几何体的表面积和体积(知识点讲解)【知识框架】 【核心素养】1.通过考查几何体体积和表面积的计算,主要考查棱柱、棱锥或不规则几何体的特征及体积与表面积的计算,凸显数学运算、直观想象的核心素养.2.结合三视图、直观图、展开图、轴截面等,考查球的切、接问题,主要考查几何体与球的组合体的识辨,球的体积、表面积的计算,凸显数学运算、直观想象的核心素养.【知识点展示】(一)几何体的表面积圆柱的侧面积圆柱的表面积圆锥的侧面积圆锥的表面积圆台的侧面积圆台的表面积球体的表面积 柱体、锥体、台体的侧面积,就是各个侧面面积之和;表面积是各个面的面积之和,即侧面积与底面积之和.把柱体、锥体、台体的面展开成一个平面图形,称为它的展开图,圆柱、圆锥、圆台的侧面展开图分别是矩形、扇形、扇环形它的表面积就是展开图的面积.(二)几何体的体积圆柱的体积rl S π2=)(2l r r S +=πrl S π=)(l r r S +=πl r r S )(+'=π)(22rl l r r r S +'++'=π24R S π=h r V 2π=圆锥的体积 圆台的体积 球体的体积 正方体的体积正方体的体积(三)常用结论多面体的内切球与外接球常用的结论(1)设正方体的棱长为a ,则它的内切球半径r =2a ,外接球半径R=2a . (2)设长方体的长、宽、高分别为a ,b ,c ,则它的外接球半径R. (3)设正四面体的棱长为a ,则它的高为H=3a ,内切球半径r =14H=12a ,外接球半径R =34H=4a . 【常考题型剖析】题型一:空间几何体的表面积例1.(2021·全国·高考真题)北斗三号全球卫星导航系统是我国航天事业的重要成果.在卫星导航系统中,地球静止同步卫星的轨道位于地球赤道所在平面,轨道高度为36000km (轨道高度是指卫星到地球表面的距离).将地球看作是一个球心为O ,半径r 为6400km 的球,其上点A 的纬度是指OA 与赤道平面所成角的度数.地球表面上能直接观测到一颗地球静止同步轨道卫星点的纬度最大值为α,记卫星信号覆盖地球表面的表面积为22(1cos )S r πα=-(单位:2km ),则S 占地球表面积的百分比约为( )A .26%B .34%C .42%D .50%【答案】C【解析】【分析】由题意结合所给的表面积公式和球的表面积公式整理计算即可求得最终结果.【详解】由题意可得,S 占地球表面积的百分比约为: 226400164003600002(1.cos )1cos 44242%22r r πααπ---+==≈=.h r V 231π=)(3122r r r r h V '++'=π334R V π=3a V =abc V =故选:C.例2.(2020·全国·高考真题(理))已知,,A B C 为球O 的球面上的三个点,⊙1O 为ABC 的外接圆,若⊙1O 的面积为4π,1AB BC AC OO ===,则球O 的表面积为( )A .64πB .48πC .36πD .32π 【答案】A【解析】【分析】由已知可得等边ABC 的外接圆半径,进而求出其边长,得出1OO 的值,根据球的截面性质,求出球的半径,即可得出结论.【详解】设圆1O 半径为r ,球的半径为R ,依题意,得24,2r r ππ=∴=,ABC 为等边三角形,由正弦定理可得2sin 60AB r =︒=,1OO AB ∴==1OO ⊥平面ABC ,11,4OO O A R OA ∴⊥====,∴球O 的表面积2464S R ππ==.故选:A例3.(2022·青海·海东市第一中学模拟预测(文))已知某圆台的母线长为2,母线与轴所在直线的夹角是60︒,且上、下底面的面积之比为1⊙4,则该圆台外接球的表面积为( ) A .56πB .64πC .112πD .128π 【答案】C【解析】【分析】作出圆台的轴截面等腰梯形,其外接圆是圆台外接球的大圆,在这个轴截面中进行计算可得.【详解】如图等腰梯形ABCD 是圆台的轴截面,EF 是圆台的对称轴,圆台上、下底面的面积之比为1:4,则半径比为1:2,设圆台上、下底面半径分别为r ,2r ,因母线与轴的夹角是60︒,母线长为2,可得圆台的高为1,r =R ,球心到下底面(大圆面)的距离为x ,若球心在圆台两底面之间,如图点M 位置,则222R x =+且222(1)R x =-+,无解;若圆台两底面在球心同侧,如图点O 位置,则222R x =+且222(1)R x =++,解得4x =,则228R =, 则该圆台外接球的表面积为2112R 4π=π.故选:C .【总结提升】几类空间几何体表面积的求法(1)多面体:其表面积是各个面的面积之和.(2)旋转体:其表面积等于侧面面积与底面面积的和.(3)简单组合体:应搞清各构成部分,并注意重合部分的删、补.(4)若以三视图形式给出,解题的关键是根据三视图,想象出原几何体及几何体中各元素间的位置关系及数量关系.题型二:空间几何体的体积例4. (2023·河南·洛宁县第一高级中学一模(文))若圆锥的母线与底面所成的角为π6,则该圆锥的体积为( )A .π2B .πC .2πD .3π【答案】B【解析】【分析】设圆锥的高为h ,利用母线与底面所成角求出高即可得解.【详解】设圆锥的高为h , 因为母线与底面所成的角为π6,所以πtan 61h =.圆锥的体积2π1π3=⨯⨯=V . 故选:B例5.(2022·全国·高考真题)南水北调工程缓解了北方一些地区水资源短缺问题,其中一部分水蓄入某水库.已知该水库水位为海拔1485m .时,相应水面的面积为21400km .;水位为海拔1575m .时,相应水面的面积为21800km .,将该水库在这两个水位间的形状看作一个棱台,则该水库水位从海拔1485m .上升到1575m .时,2.65)( )A .931.010m ⨯B .931.210m ⨯C .931.410m ⨯D .931.610m ⨯ 【答案】C【解析】【分析】根据题意只要求出棱台的高,即可利用棱台的体积公式求出.【详解】依题意可知棱台的高为157.5148.59MN =-=(m),所以增加的水量即为棱台的体积V .棱台上底面积262140.014010S ==⨯km m ,下底面积262180.018010S '==⨯km m ,∴((66119140101801033V h S S =+=⨯⨯⨯+⨯' ()()679933320607109618 2.6510 1.43710 1.410(m )=⨯+⨯≈+⨯⨯=⨯≈⨯.故选:C .例6.(2022·全国·高考真题(理))甲、乙两个圆锥的母线长相等,侧面展开图的圆心角之和为2π,侧面积分别为S 甲和S 乙,体积分别为V 甲和V 乙.若=2S S 甲乙,则=V V 甲乙( ) AB.CD【答案】C【解析】【分析】 设母线长为l ,甲圆锥底面半径为1r ,乙圆锥底面圆半径为2r ,根据圆锥的侧面积公式可得122r r =,再结合圆心角之和可将12,r r 分别用l 表示,再利用勾股定理分别求出两圆锥的高,再根据圆锥的体积公式即可得解.【详解】解:设母线长为l ,甲圆锥底面半径为1r ,乙圆锥底面圆半径为2r , 则11222S rl r S r l r ππ===甲乙, 所以122r r =, 又12222r r l lπππ+=, 则121r r l +=, 所以1221,33r l r l ==,所以甲圆锥的高1h ==,乙圆锥的高2h ==,所以221122214313r h l V V r h ππ==甲乙 故选:C.例7.(2022·湖北·黄石市有色第一中学模拟预测)阿基米德多面体也称为半正多面体,是以边数不全相同的正多边形为面围成的多面体.如图,已知阿基米德多面体的所有顶点均是一个棱长为2的正方体各条棱的中点,则该阿基米德多面体的体积为______;若M ,N 是该阿基米德多面体表面上任意两点,则M ,N 两点间距离的最大值为______.【答案】 203##263 22##322 【解析】【分析】第一空,将该多面体置于正方体中,由此可知该阿基米德多面体是由正方体切掉8个全等的三棱锥形成,由此可求得其体积;第二空,结合阿基米德多面体的外接球刚好是补形后正方体的棱切球,再求M ,N 两点间距离的最大值即可.【详解】依题意,可将该多面体补成一个棱长为2的正方体,如图,所以该阿基米德多面体是由正方体切掉8个全等的三棱锥形成,其体积112088111323V =-⨯⨯⨯⨯⨯=; 该阿基米德多面体的外接球刚好是正方体的棱切球,即与正方体的各条棱相切于棱的中点的球,该球直径为M ,N 两点间距离的最大值为外接球的直径,则max MN =故答案为:203; 【总结提升】1.处理体积问题的思路(1)“转”:指的是转换底面与高,将原来不易求面积的底面转换为易求面积的底面,或将原来不易看出的高转换为易看出并易求解长度的高,即等体积法;(2)“拆”:指的是将一个不规则的几何体拆成几个简单的几何体,便于计算,即分割法;(3)“拼”:指的是将小几何体嵌入一个大几何体中,如将一个三棱锥复原成一个三棱柱,将一个三棱柱复原成一个四棱柱,这些都是拼补的方法,即补形法.2.求体积的两种方法:①割补法:求一些不规则几何体的体积时,常用割补法转化成已知体积公式的几何体进行解决.②等积法:等积法包括等面积法和等体积法.等体积法的前提是几何图形(或几何体)的面积(或体积)通过已知条件可以得到,利用等积法可以用来求解几何图形的高或几何体的高,特别是在求三角形的高和三棱锥的高时,这一方法回避了通过具体作图得到三角形(或三棱锥)的高,而通过直接计算得到高的数值.题型三:三视图与几何体的面积、体积例8.(2020·全国·高考真题(文))下图为某几何体的三视图,则该几何体的表面积是()A.6+42B.4+42C.6+23D.4+23【答案】C【解析】【分析】根据三视图特征,在正方体中截取出符合题意的立体图形,求出每个面的面积,即可求得其表面积.【详解】根据三视图特征,在正方体中截取出符合题意的立体图形根据立体图形可得:12222ABC ADC CDBS S S===⨯⨯=△△△根据勾股定理可得:AB AD DB===∴ADB△是边长为根据三角形面积公式可得:211sin 6022ADB S AB AD =⋅⋅︒==△该几何体的表面积是:632⨯++ 故选:C.例9. (2020·浙江·高考真题)某几何体的三视图(单位:cm )如图所示,则该几何体的体积(单位:cm 3)是( )A .73B .143C .3D .6【答案】A【解析】【分析】根据三视图还原原图,然后根据柱体和锥体体积计算公式,计算出几何体的体积.【详解】由三视图可知,该几何体是上半部分是三棱锥,下半部分是三棱柱,且三棱锥的一个侧面垂直于底面,且棱锥的高为1,棱柱的底面为等腰直角三角形,棱柱的高为2,所以几何体的体积为:11117211212232233⎛⎫⎛⎫⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 故选:A例10.(2022·浙江省春晖中学模拟预测)某几何体的三视图如图,其中正视图是腰长为2的等腰三角形,侧视图是半径为1的半圆,则该几何体的表面积是___________,体积是___________.【答案】232π+33π##3π3【解析】【分析】先画出直观图,再求出圆锥的高,求出两个半圆锥的侧面积之和,从而求出此几何体的表面积和体积.【详解】该几何体为两个底面半径为1,母线长为2的半圆锥拼接而成,设圆锥的高为h,由勾股定理得:413h=-=,则两个半圆锥的侧面积之和为12π22π2⨯⨯=,如图,AB =2CD =,且AB CD ⊥,所以四边形ADBC 的面积为22÷=, 该几何体的表面积为232π+,该几何体的体积为21π13⨯=故答案为:2π 【总结提升】 求空间几何体体积的常见类型及思路(1)规则几何体:若所给定的几何体是柱体、锥体或台体等规则几何体,则可直接利用公式进行求解.其中,求三棱锥的体积常用等体积转换法(2)不规则几何体:若所给定的几何体是不规则几何体,则将不规则的几何体通过分割或补形转化为规则几何体,再利用公式求解.题型四:简单几何体的外接球与内切球问题例11.(2021·天津·高考真题)两个圆锥的底面是一个球的同一截面,顶点均在球面上,若球的体积为323π,两个圆锥的高之比为1:3,则这两个圆锥的体积之和为( )A .3πB .4πC .9πD .12π 【答案】B【解析】作出图形,计算球体的半径,可计算得出两圆锥的高,利用三角形相似计算出圆锥的底面圆半径,再利用锥体体积公式可求得结果.【详解】如下图所示,设两个圆锥的底面圆圆心为点D ,设圆锥AD 和圆锥BD 的高之比为3:1,即3AD BD =,设球的半径为R ,则343233R ππ=,可得2R =,所以,44AB AD BD BD =+==, 所以,1BD =,3AD =,CD AB ⊥,则90CAD ACD BCD ACD ∠+∠=∠+∠=,所以,CAD BCD ∠=∠,又因为ADC BDC ∠=∠,所以,ACD CBD △∽△,所以,AD CD CD BD=,CD ∴= 因此,这两个圆锥的体积之和为()21134433CD AD BD πππ⨯⋅+=⨯⨯=. 故选:B.例12.(2020·全国高考真题(理))已知△ABC O 的球面上.若球O 的表面积为16π,则O 到平面ABC 的距离为( )A B .32 C .1 D .2【答案】C【解析】 设球O 的半径为R ,则2416R ππ=,解得:2R =.设ABC 外接圆半径为r ,边长为a ,ABC21224a ∴⨯=,解得:3a =,2233r ∴===,∴球心O 到平面ABC 的距离1d ===.故选:C.例13.(2020·全国·高考真题(理))已知△ABC O 的球面上.若球O 的表面积为16π,则O 到平面ABC 的距离为( )AB .32C .1D 【答案】C【解析】【分析】根据球O 的表面积和ABC 的面积可求得球O 的半径R 和ABC 外接圆半径r ,由球的性质可知所求距离d = 【详解】设球O 的半径为R ,则2416R ππ=,解得:2R =.设ABC 外接圆半径为r ,边长为a ,ABC212a ∴=3a =,2233r ∴==∴球心O 到平面ABC 的距离1d .故选:C.【点睛】本题考查球的相关问题的求解,涉及到球的表面积公式和三角形面积公式的应用;解题关键是明确球的性质,即球心和三角形外接圆圆心的连线必垂直于三角形所在平面.例14.(2019·全国·高考真题(理))已知三棱锥P -ABC 的四个顶点在球O 的球面上,P A =PB =PC ,△ABC 是边长为2的正三角形,E ,F 分别是P A ,AB 的中点,∠CEF =90°,则球O 的体积为( )A .B .C . D【答案】D【解析】【分析】先证得PB ⊥平面PAC ,再求得PA PB PC ===P ABC -为正方体一部分,进而知正方体的体对角线即为球直径,从而得解.【详解】解法一:,PA PB PC ABC ==∆为边长为2的等边三角形,P ABC ∴-为正三棱锥,PB AC ∴⊥,又E ,F 分别为PA 、AB 中点,//EF PB ∴,EF AC ∴⊥,又EF CE ⊥,,CE AC C EF =∴⊥平面PAC ,PB ⊥平面PAC ,APB PA PB PC ∴∠=90︒,∴===,P ABC ∴-为正方体一部分,2R ==34433R V R =∴=π==π,故选D . 解法二:设2PA PB PC x ===,,E F 分别为,PA AB 中点,//EF PB ∴,且12EF PB x ==,ABC ∆为边长为2的等边三角形,CF ∴=90CEF ∠=︒1,2CE AE PA x ∴=== AEC ∆中余弦定理()2243cos 22x x EAC x +--∠=⨯⨯,作PD AC ⊥于D ,PA PC =, D 为AC 中点,1cos 2AD EAC PA x ∠==,2243142x x x x+-+∴=,2212122x x x ∴+=∴==PA PB PC ∴=====2AB BC AC ,,,PA PB PC ∴两两垂直,2R ∴R ∴=,34433V R ∴=π==,故选D. 例15.(2017·全国卷Ⅲ)已知圆柱的高为1,它的两个底面的圆周在直径为2的同一个球的球面上,则该圆柱的体积为( )A .π B .34π C .2π D .4π 【答案】B 【解析】设圆柱的底面半径为r ,球的半径为R ,且R =1,由圆柱两个底面的圆周在同一个球的球面上可知,r ,R 及圆柱的高的一半构成直角三角形.∴2r ==. ∴圆柱的体积为V =πr 2h =34π×1=34π. 故选B .例16.(2016·全国卷Ⅲ)在封闭的直三棱柱ABC A 1B 1C 1内有一个体积为V 的球.若AB ⊥BC ,AB =6,BC =8,AA 1=3,则V 的最大值是( )A .4πB .9π2C .6πD .32π3【答案】B【解析】由题意得要使球的体积最大,则球与直三棱柱的若干面相切.设球的半径为R ,∵△ABC 的内切圆半径为68102+-=2,∴R ≤2. 又2R ≤3,∴R ≤32,∴V ma x =3439()322ππ=.故选B . 点睛:解答本题的关键是当V 取得最大值时,球与上下底面还是与侧面相切的问题.例17.(2021·福建·厦门大学附属科技中学高三阶段练习)某同学在参加魔方实践课时,制作了一个工艺品,如图所示,该工艺品可以看成是一个球被一个棱长为(球心与正方体的中心重合),若其中一个截面圆的周长为6π,则该球的表面积是______.【答案】144π【解析】【分析】设球心为O ,作出过球心的截面图如图所示,然后根据已知条件结合球的性质求解即可.【详解】 设球心为O,作出过球心的截面图如图所示,则OA =由截面圆的周长为6π,得26AB ππ⨯=,∴3AB =,6.所以该球的表面积为246=144ππ⨯.故答案为:144π.例18. (2019年高考天津卷理)的正方形,侧棱长若圆柱的一个底面的圆周经过四棱锥四条侧棱的中点,另一个底面的圆心为四棱锥底面的中心,则该圆柱的体积为_____________.【答案】,借助勾股定理,可知四棱锥的高.若圆柱的一个底面的圆周经过四棱锥四条侧棱的中点,一个底面的圆心为四棱锥底面的中心,故圆柱的高为,圆柱的底面半径为, 故圆柱的体积为. 例19.(2020·全国·高考真题(文))已知圆锥的底面半径为1,母线长为3,则该圆锥内半径最大的球的体积为_________.【解析】【分析】将原问题转化为求解圆锥内切球的问题,然后结合截面确定其半径即可确定体积的值.【详解】 25π42=11221ππ124⎛⎫⨯⨯= ⎪⎝⎭易知半径最大球为圆锥的内切球,球与圆锥内切时的轴截面如图所示,其中2,3BC AB AC ===,且点M 为BC 边上的中点,设内切圆的圆心为O , 由于223122AM =-=,故1222222S =⨯⨯=△ABC , 设内切圆半径为r ,则:ABC AOB BOC AOC S S S S =++△△△△111222AB r BC r AC r =⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯()13322r =⨯++⨯=解得:22r,其体积:343V r π==.. 【总结提升】1.常见类型:(1)利用长方体的体对角线探索外接球半径;(2)利用长方体的面对角线探索外接球半径;(3)利用底面三角形与侧面三角形的外心探索球心;(4)利用直棱柱上下底面外接圆圆心的连线确定球心;(5)锥体的内切球问题;(6)柱体的内切球问题2.与球有关的组合体问题,一种是内切,一种是外接.球与旋转体的组合通常是作它们的轴截面解题,球与多面体的组合,通过多面体的一条侧棱和球心,或“切点”、“接点”作出截面图,把空间问题化归为平面问题.3.若球面上四点P ,A ,B ,C 中PA ,PB ,PC 两两垂直或三棱锥的三条侧棱两两垂直,可构造长方体或正方体确定直径解决外接问题.。
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。
答案:空间几何体结构1.空间结合体:如果我们只考虑物体占用空间部分的形状和大小,而不考虑其它因素,那么由这些物体抽象出来的空间图形,就叫做空间几何体。
2.棱柱的结构特征:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,每相邻两个四边形的公共边互相平行,由这些面围成的图形叫做棱柱。
(图如下)底面:棱柱中,两个相互平行的面,叫做棱柱的底面,简称底。
底面是几边形就叫做几棱柱。
侧面:棱柱中除底面的各个面侧棱:相邻侧面的公共边叫做棱柱的侧棱顶点:侧面与底面的公共顶点叫做棱柱的顶点棱柱的表示:用表示底面的各顶点的字母表示。
如:六棱柱表示为ABCDEF-A’B’C’D’E’F’3.棱锥的结构特征:有一个面是多边形,其余各面都是三角形,并且这些三角形有一个公共定点,由这些面所围成的多面体叫做棱锥。
(图如下)4.圆柱的结构特征:以矩形的一边所在直线为旋转轴,其余边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆柱。
圆柱的轴:旋转轴叫做圆柱的轴圆柱的底面:垂直于轴的边旋转而成的圆面叫做圆柱的底面圆柱的侧面:平行于轴的边旋转而成的曲面叫做圆柱的侧面圆柱侧面的母线:无论旋转到什么位置,不垂直于轴的边都叫做圆柱侧面的母线。
圆柱用表示它的轴的字母表示,如:圆柱O’O注:棱柱与圆柱统称为柱体5.圆锥的结构特征:以直角三角形的一条直角边所在直线为旋转轴, 两余边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆锥。
轴:作为旋转轴的直角边叫做圆锥的轴底面:另外一条直角边旋转形成的圆面叫做圆锥的底面侧面:直角三角形斜边旋转形成的曲面叫做圆锥的侧面顶点:作为旋转轴的直角边与斜边的交点母线:无论旋转到什么位置,直角三角形的斜边叫做圆锥的母线。
圆锥可以用它的轴来表示。
如:圆锥SO注:棱锥与圆锥统称为锥体6.棱台和圆台的结构特征(1)棱台的结构特征:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面与截面之间的部分是棱台。
下底面和上底面:原棱锥的底面和截面分别叫做棱台的下底面和上底面。
备战高考数学复习知识点讲解课件58---立体几何中的热点问题

所以E→F=(-2,1,1),Q→P=(-2,1,1),
即EF∥PQ,故E,F,P,Q四点共面. 又EF⊄平面PQB,PQ⊂平面PQB, 所以EF∥平面PQB.
(2)是否存在点 P 使得平面 PQB 与平面 PQE 夹角的余弦值为 55?如果存在,
求出 CP 的长;如果不存在,请说明理由. 解:(2)不存在.理由如下:
(2)求直线BD1与平面CD1E所成角的正弦值. 【解】 (2)分别取AE,AB,BC的中点O,G,K,连接OD1,OM,OK, EG, 因为AD1=ED1=2,所以OD1⊥AE,又平面D1AE⊥平面ABCE且交于AE, 所 以 OD1 ⊥ 平 面 ABCE , 又 OM , OK ⊂ 平 面 ABCE , 所 以 OD1 ⊥ OM , OD1⊥OK. 易知OK∥AB,OM∥EG∥BC,又AB⊥BC, 所以OM⊥OK, 如图建立空间直角坐标系O-xyz.
设平面 BCF 的法向量为 n=(x,y,z),
由nn··BB→ →FC= =00, ,得--xx++z=3y0=,0,取 n=( 3,1, 3), →
由已知可得|n|n|··A|A→GG||= 721,得 λ2-λ=0,
所以 λ=0 或 λ=1,所以 AG=|A→G|=2.
3.(2022·宁夏石嘴山市第三中学模拟)在 Rt△ABC 中,∠ABC=π2,AB=2, BC=4,已知 E,F 分别是 BC,AC 的中点,将△CEF 沿 EF 折起,使 C 到 C1 的位置如图所示,且∠BEC1=π3,连接 C1B,C1A. (1)求证:平面AFC1⊥平面ABC1;
故FO∥EH且FO=EH, 所以FO⊥平面ABCD,又AC⊂平面ABCD, 所以FO⊥AC, 在菱形ABCD中,有AC⊥BD, 因为FO∩BD=O,所以AC⊥平面BDF.
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
word 1 / 7 立体几何复习知识点 I. 基础知识要点 一、 平面. 1. 经过不在同一条直线上的三点确定一个面. 注:两两相交且不过同一点的四条直线必在同一平面内. 2. 两个平面可将平面分成3或4部分.(①两个平面平行,②两个平面相交) 3. 过三条互相平行的直线可以确定1或3个平面.(①三条直线在一个平面内平行,②三条直线不在一个平面内平行) [注]:三条直线可以确定三个平面,三条直线的公共点有0或1个. 4. 三个平面最多可把空间分成 8 部分.(X、Y、Z三个方向) 二、 空间直线. 1. 空间直线位置分三种:相交、平行、异面. 相交直线—共面有反且有一个公共点;平行直线—共面没有公共点;异面直线—不同在任一平面内 [注]:①两条异面直线在同一平面内射影一定是相交的两条直线.(×)(可能两条直线平行,也可能是点和直线等) ②直线在平面外,指的位置关系:平行或相交 ③若直线a、b异面,a平行于平面,b与的关系是相交、平行、在平面内. ④两条平行线在同一平面内的射影图形是一条直线或两条平行线或两点. ⑤在平面内射影是直线的图形一定是直线.(×)(射影不一定只有直线,也可以是其他图形) ⑥在同一平面内的射影长相等,则斜线长相等.(×)(并非是从平面外一点..向这个平面所引的垂线段和斜
线段) ⑦ba,是夹在两平行平面间的线段,若ba,则ba,的位置关系为相交或平行或异面. 2. 异面直线判定定理:过平面外一点与平面内一点的直线和平面内不经过该点的直线是异面直线.(不在任何一个平面内的两条直线) 3. 平行公理:平行于同一条直线的两条直线互相平行. 4. 等角定理: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(如下图). (二面角的取值X围180,0) (直线与直线所成角90,0) (斜线与平面成角90,0) (直线与平面所成角90,0)
(向量与向量所成角])180,0[ 推论:如果两条相交直线和另两条相交直线分别平行,那么这两组直线所成锐角(或直角)相等. 5. 两异面直线的距离:公垂线的长度. 空间两条直线垂直的情况:相交(共面)垂直和异面垂直.
21,ll是异面直线,则过21,ll外一点P,过点P且与21,ll都平行平面有一个或没有,但与21,ll距离相等的
点在同一平面内. (1L或2L在这个做出的平面内不能叫1L与2L平行的平面) 三、 直线与平面平行、直线与平面垂直. 1. 空间直线与平面位置分三种:相交、平行、在平面内. 2. 直线与平面平行判定定理:如果平面外一条直线和这个平面内一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行.(“线线平行,线面平行”) [注]:①直线a与平面内一条直线平行,则a∥. (×)(平面外一条直线) ②直线a与平面内一条直线相交,则a与平面相交. (×)(平面外一条直线)
12方向相同12方向不相同word
2 / 7 ③若直线a与平面平行,则内必存在无数条直线与a平行. (√)(不是任意一条直线,可利用平行的传递性证之) ④两条平行线中一条平行于一个平面,那么另一条也平行于这个平面. (×)(可能在此平面内) ⑤平行于同一直线的两个平面平行.(×)(两个平面可能相交) ⑥平行于同一个平面的两直线平行.(×)(两直线可能相交或者异面) ⑦直线l与平面、所成角相等,则∥.(×)(、可能相交) 3. 直线和平面平行性质定理: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,线线平行”) 4. 直线与平面垂直是指直线与平面任何一条直线垂直,过一点有且只有一条直线和一个平面垂直,过一点有且只有一个平面和一条直线垂直. 若PA⊥,a⊥AO,得a⊥PO(三垂线定理), 得不出⊥PO. 因为a⊥PO,但PO不垂直OA. 三垂线定理的逆定理亦成立. 直线与平面垂直的判定定理一:如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这两条直线垂直于这个平面.(“线线垂直,线面垂直”) 直线与平面垂直的判定定理二:如果平行线中一条直线垂直于一个平面,那么另一条也垂直于这个平面. 推论:如果两条直线同垂直于一个平面,那么这两条直线平行. [注]:①垂直于同一平面....的两个平面平行.(×)(可能相交,垂直于同一条直线.....的两个平面平行)
②垂直于同一直线的两个平面平行.(√)(一条直线垂直于平行的一个平面,必垂直于另一个平面) ③垂直于同一平面的两条直线平行.(√) 5. ⑴垂线段和斜线段长定理:从平面外一点..向这个平面所引的垂线段和斜线段中,①射影相等的两条斜线
段相等,射影较长的斜线段较长;②相等的斜线段的射影相等,较长的斜线段射影较长;③垂线段比任何一条斜线段短. [注]:垂线在平面的射影为一个点. [一条直线在平面内的射影是一条直线.(×)] ⑵射影定理推论:如果一个角所在平面外一点到角的两边的距离相等,那么这点在平面内的射影在这个角的平分线上 四、 平面平行与平面垂直. 1. 空间两个平面的位置关系:相交、平行. 2. 平面平行判定定理:如果一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面,哪么这两个平面平行.(“线面平行,面面平行”) 推论:垂直于同一条直线的两个平面互相平行;平行于同一平面的两个平面平行. [注]:一平面间的任一直线平行于另一平面. 3. 两个平面平行的性质定理:如果两个平面平行同时和第三个平面相交,那么它们交线平行.(“面面平行,线线平行”) 4. 两个平面垂直性质判定一:两个平面所成的二面角是直二面角,则两个平面垂直. 两个平面垂直性质判定二:如果一个平面与一条直线垂直,那么经过这条直线的平面垂直于这个平面.(“线面垂直,面面垂直”) 注:如果两个二面角的平面对应平面互相垂直,则两个二面角没有什么关系. 5. 两个平面垂直性质定理:如果两个平面垂直,那么在一个平面内垂直于它们交线的直线也垂直于另一个平面. 推论:如果两个相交平面都垂直于第三平面,则它们交线垂直于第三平面. 证明:如图,找O作OA、OB分别垂直于21,ll, 因为OBPMOAPM,,,则OBPMOAPM,.
6. 两异面直线任意两点间的距离公式:cos2222mndnml(为锐角取加,为钝取减,
POA
a
P
θMAB
Oword 3 / 7 综上,都取加则必有2,0) 7. ⑴最小角定理:21coscoscos(1为最小角,如图) ⑵最小角定理的应用(∠PBN为最小角) 简记为:成角比交线夹角一半大,且又比交线夹角补角一半长,一定有4条. 成角比交线夹角一半大,又比交线夹角补角小,一定有2条. 成角比交线夹角一半大,又与交线夹角相等,一定有3条或者2条. 成角比交线夹角一半小,又与交线夹角一半小,一定有1条或者没有. 五、 棱锥、棱柱. 1. 棱柱. ⑴①直棱柱侧面积:ChS(C为底面周长,h是高)该公式是利用直棱柱的侧面展开图为矩形得出的. ②斜棱住侧面积:lCS1(1C是斜棱柱直截面周长,l是斜棱柱的侧棱长)该公式是利用斜棱柱的侧面展开图为平行四边形得出的. ⑵{四棱柱}{平行六面体}{直平行六面体}{长方体}{正四棱柱}{正方体}. {直四棱柱}{平行六面体}={直平行六面体}.
四棱柱平行六面体直平行六面体长方体正四棱柱正方体底面是平行四边形侧棱垂直底面底面是矩形底面是正方形侧面与
底面边长相等
⑶棱柱具有的性质: ①棱柱的各个侧面都是平行四边形,所有的侧棱都相等;直棱柱的各个侧面都是矩形........;正棱柱的各个侧面都是全等的矩形...... ②棱柱的两个底面与平行于底面的截面是对应边互相平行的全等..多边形. ③过棱柱不相邻的两条侧棱的截面都是平行四边形. 注:①棱柱有一个侧面和底面的一条边垂直可推测是直棱柱. (×) (直棱柱不能保证底面是钜形可如图) ②(直棱柱定义)棱柱有一条侧棱和底面垂直. ⑷平行六面体: 定理一:平行六面体的对角线交于一点.............,并且在交点处互相平分.
[注]:四棱柱的对角线不一定相交于一点. 定理二:长方体的一条对角线长的平方等于一个顶点上三条棱长的平方和.
推论一:长方体一条对角线与同一个顶点的三条棱所成的角为,,,则1coscoscos222.
推论二:长方体一条对角线与同一个顶点的三各侧面所成的角为,,,则2coscoscos222. [注]:①有两个侧面是矩形的棱柱是直棱柱.(×)(斜四面体的两个平行的平面可以为矩形) ②各侧面都是正方形的棱柱一定是正棱柱.(×)(应是各侧面都是正方形的直.棱柱才行)
③对角面都是全等的矩形的直四棱柱一定是长方体.(×)(只能推出对角线相等,推不出底面为矩形) ④棱柱成为直棱柱的一个必要不充分条件是棱柱有一条侧棱与底面的两条边垂直. (两条边可能相交,可能不相交,若两条边相交,则应是充要条件) 2. 棱锥:棱锥是一个面为多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形. [注]:①一个棱锥可以四各面都为直角三角形.
②一个棱柱可以分成等体积的三个三棱锥;所以棱柱棱柱3VShV. ⑴①正棱锥定义:底面是正多边形;顶点在底面的射影为底面的中心. [注]:i. 正四棱锥的各个侧面都是全等的等腰三角形.(不是等边三角形)
图1θθ1
θ2
图2