高三數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)資料匯總(4)
高三數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)資料匯總
一、 平面.
1. 經(jīng)過(guò)不在同一條直線上的三點(diǎn)確定一個(gè)面.
注:兩兩相交且不過(guò)同一點(diǎn)的四條直線必在同一平面內(nèi).
2. 兩個(gè)平面可將平面分成3或4部分.(①兩個(gè)平面平行,②兩個(gè)平面相交)
3. 過(guò)三條互相平行的直線可以確定1或3個(gè)平面.(①三條直線在一個(gè)平面內(nèi)平行,②三條直線不在一個(gè)平面內(nèi)平行)
[注]:三條直線可以確定三個(gè)平面,三條直線的公共點(diǎn)有0或1個(gè).
4. 三個(gè)平面最多可把空間分成 8 部分.(X、Y、Z三個(gè)方向)
二、 空間直線.
1. 空間直線位置分三種:相交、平行、異面. 相交直線—共面有反且有一個(gè)公共點(diǎn);平行直線—共面沒(méi)有公共點(diǎn);異面直線—不同在任一平面內(nèi)
[注]:①兩條異面直線在同一平面內(nèi)射影一定是相交的兩條直線.(×)(可能兩條直線平行,也可能是點(diǎn)和直線等)
?、谥本€在平面外,指的位置關(guān)系:平行或相交
?、廴糁本€a、b異面,a平行于平面,b與的關(guān)系是相交、平行、在平面內(nèi).
?、軆蓷l平行線在同一平面內(nèi)的射影圖形是一條直線或兩條平行線或兩點(diǎn).
⑤在平面內(nèi)射影是直線的圖形一定是直線.(×)(射影不一定只有直線,也可以是其他圖形)
⑥在同一平面內(nèi)的射影長(zhǎng)相等,則斜線長(zhǎng)相等.(×)(并非是從平面外一點(diǎn)向這個(gè)平面所引的垂線段和斜線段)
⑦是夾在兩平行平面間的線段,若,則的位置關(guān)系為相交或平行或異面.
2. 異面直線判定定理:過(guò)平面外一點(diǎn)與平面內(nèi)一點(diǎn)的直線和平面內(nèi)不經(jīng)過(guò)該點(diǎn)的直線是異面直線.(不在任何一個(gè)平面內(nèi)的兩條直線)
3. 平行公理:平行于同一條直線的兩條直線互相平行.
4. 等角定理:如果一個(gè)角的兩邊和另一個(gè)角的兩邊分別平行并且方向相同,那么這兩個(gè)角相等(如下圖).
(二面角的取值范圍)
(直線與直線所成角)
(斜線與平面成角)
(直線與平面所成角)
(向量與向量所成角
推論:如果兩條相交直線和另兩條相交直線分別平行,那么這兩組直線所成銳角(或直角)相等.
5. 兩異面直線的距離:公垂線的長(zhǎng)度.
空間兩條直線垂直的情況:相交(共面)垂直和異面垂直.
是異面直線,則過(guò)外一點(diǎn)P,過(guò)點(diǎn)P且與都平行平面有一個(gè)或沒(méi)有,但與距離相等的點(diǎn)在同一平面內(nèi). (或在這個(gè)做出的平面內(nèi)不能叫與平行的平面)
三、 直線與平面平行、直線與平面垂直.
1. 空間直線與平面位置分三種:相交、平行、在平面內(nèi).
2. 直線與平面平行判定定理:如果平面外一條直線和這個(gè)平面內(nèi)一條直線平行,那么這條直線和這個(gè)平面平行.(“線線平行,線面平行”)
[注]:①直線與平面內(nèi)一條直線平行,則∥. (×)(平面外一條直線)
②直線與平面內(nèi)一條直線相交,則與平面相交. (×)(平面外一條直線)
?、廴糁本€與平面平行,則內(nèi)必存在無(wú)數(shù)條直線與平行. (√)(不是任意一條直線,可利用平行的傳遞性證之)
?、軆蓷l平行線中一條平行于一個(gè)平面,那么另一條也平行于這個(gè)平面. (×)(可能在此平面內(nèi))
⑤平行于同一直線的兩個(gè)平面平行.(×)(兩個(gè)平面可能相交)
?、奁叫杏谕粋€(gè)平面的兩直線平行.(×)(兩直線可能相交或者異面)
?、咧本€與平面、所成角相等,則∥.(×)(、可能相交)
3. 直線和平面平行性質(zhì)定理:如果一條直線和一個(gè)平面平行,經(jīng)過(guò)這條直線的平面和這個(gè)平面相交,那么這條直線和交線平行.(“線面平行,線線平行”)
4. 直線與平面垂直是指直線與平面任何一條直線垂直,過(guò)一點(diǎn)有且只有一條直線和一個(gè)平面垂直,過(guò)一點(diǎn)有且只有一個(gè)平面和一條直線垂直.
l 若⊥,⊥,得⊥(三垂線定理),
得不出⊥. 因?yàn)?perp;,但不垂直O(jiān)A.
l 三垂線定理的逆定理亦成立.
直線與平面垂直的判定定理一:如果一條直線和一個(gè)平面內(nèi)的兩條相交直線都垂直,那么這兩條直線垂直于這個(gè)平面.(“線線垂直,線面垂直”)
直線與平面垂直的判定定理二:如果平行線中一條直線垂直于一個(gè)平面,那么另一條也垂直于這個(gè)平面.
推論:如果兩條直線同垂直于一個(gè)平面,那么這兩條直線平行.
[注]:①垂直于同一平面的兩個(gè)平面平行.(×)(可能相交,垂直于同一條直線的兩個(gè)平面平行)
②垂直于同一直線的兩個(gè)平面平行.(√)(一條直線垂直于平行的一個(gè)平面,必垂直于另一個(gè)平面)
③垂直于同一平面的兩條直線平行.(√)
5. ⑴垂線段和斜線段長(zhǎng)定理:從平面外一點(diǎn)向這個(gè)平面所引的垂線段和斜線段中,①射影相等的兩條斜線段相等,射影較長(zhǎng)的斜線段較長(zhǎng);②相等的斜線段的射影相等,較長(zhǎng)的斜線段射影較長(zhǎng);③垂線段比任何一條斜線段短.
[注]:垂線在平面的射影為一個(gè)點(diǎn). [一條直線在平面內(nèi)的射影是一條直線.(×)]
?、粕溆岸ɡ硗普摚喝绻粋€(gè)角所在平面外一點(diǎn)到角的兩邊的距離相等,那么這點(diǎn)在平面內(nèi)的射影在這個(gè)角的平分線上
四、 平面平行與平面垂直.
1. 空間兩個(gè)平面的位置關(guān)系:相交、平行.
2. 平面平行判定定理:如果一個(gè)平面內(nèi)有兩條相交直線都平行于另一個(gè)平面,哪么這兩個(gè)平面平行.(“線面平行,面面平行”)
推論:垂直于同一條直線的兩個(gè)平面互相平行;平行于同一平面的兩個(gè)平面平行.
[注]:一平面間的任一直線平行于另一平面.
3. 兩個(gè)平面平行的性質(zhì)定理:如果兩個(gè)平面平行同時(shí)和第三個(gè)平面相交,那么它們交線平行.(“面面平行,線線平行”)
4. 兩個(gè)平面垂直性質(zhì)判定一:兩個(gè)平面所成的二面角是直二面角,則兩個(gè)平面垂直.
兩個(gè)平面垂直性質(zhì)判定二:如果一個(gè)平面與一條直線垂直,那么經(jīng)過(guò)這條直線的平面垂直于這個(gè)平面.(“線面垂直,面面垂直”)
注:如果兩個(gè)二面角的平面對(duì)應(yīng)平面互相垂直,則兩個(gè)二面角沒(méi)有什么關(guān)系.
5. 兩個(gè)平面垂直性質(zhì)定理:如果兩個(gè)平面垂直,那么在一個(gè)平面內(nèi)垂直于它們交線的直線也垂直于另一個(gè)平面.
推論:如果兩個(gè)相交平面都垂直于第三平面,則它們交線垂直于第三平面.
證明:如圖,找O作OA、OB分別垂直于,
因?yàn)閯t.
6. 兩異面直線任意兩點(diǎn)間的距離公式:(為銳角取加,為鈍取減,綜上,都取加則必有)
7. ⑴最小角定理:(為最小角,如圖)
?、谱钚〗嵌ɡ淼膽?yīng)用(∠PBN為最小角)
簡(jiǎn)記為:成角比交線夾角一半大,且又比交線夾角補(bǔ)角一半長(zhǎng),一定有4條.
成角比交線夾角一半大,又比交線夾角補(bǔ)角小,一定有2條.
成角比交線夾角一半大,又與交線夾角相等,一定有3條或者2條.
成角比交線夾角一半小,又與交線夾角一半小,一定有1條或者沒(méi)有.
五、 棱錐、棱柱.
1. 棱柱.
?、泞僦崩庵鶄?cè)面積:(為底面周長(zhǎng),是高)該公式是利用直棱柱的側(cè)面展開(kāi)圖為矩形得出的.
?、谛崩庾?cè)面積:(是斜棱柱直截面周長(zhǎng),是斜棱柱的側(cè)棱長(zhǎng))該公式是利用斜棱柱的側(cè)面展開(kāi)圖為平行四邊形得出的.
?、苳四棱柱}{平行六面體}{直平行六面體}{長(zhǎng)方體}{正四棱柱}{正方體}.
{直四棱柱}{平行六面體}={直平行六面體}.
?、抢庵哂械男再|(zhì):
?、倮庵母鱾€(gè)側(cè)面都是平行四邊形,所有的側(cè)棱都相等;直棱柱的各個(gè)側(cè)面都是矩形;正棱柱的各個(gè)側(cè)面都是全等的矩形.
?、诶庵膬蓚€(gè)底面與平行于底面的截面是對(duì)應(yīng)邊互相平行的全等多邊形.
?、圻^(guò)棱柱不相鄰的兩條側(cè)棱的截面都是平行四邊形.
注:①棱柱有一個(gè)側(cè)面和底面的一條邊垂直可推測(cè)是直棱柱. (×)
(直棱柱不能保證底面是鉅形可如圖)
?、?直棱柱定義)棱柱有一條側(cè)棱和底面垂直.
?、绕叫辛骟w:
定理一:平行六面體的對(duì)角線交于一點(diǎn),并且在交點(diǎn)處互相平分.
[注]:四棱柱的對(duì)角線不一定相交于一點(diǎn).
定理二:長(zhǎng)方體的一條對(duì)角線長(zhǎng)的平方等于一個(gè)頂點(diǎn)上三條棱長(zhǎng)的平方和.
推論一:長(zhǎng)方體一條對(duì)角線與同一個(gè)頂點(diǎn)的三條棱所成的角為,則.
推論二:長(zhǎng)方體一條對(duì)角線與同一個(gè)頂點(diǎn)的三各側(cè)面所成的角為,則.
[注]:①有兩個(gè)側(cè)面是矩形的棱柱是直棱柱.(×)(斜四面體的兩個(gè)平行的平面可以為矩形)
?、诟鱾?cè)面都是正方形的棱柱一定是正棱柱.(×)(應(yīng)是各側(cè)面都是正方形的直棱柱才行)
③對(duì)角面都是全等的矩形的直四棱柱一定是長(zhǎng)方體.(×)(只能推出對(duì)角線相等,推不出底面為矩形)
?、芾庵蔀橹崩庵囊粋€(gè)必要不充分條件是棱柱有一條側(cè)棱與底面的兩條邊垂直. (兩條邊可能相交,可能不相交,若兩條邊相交,則應(yīng)是充要條件)
2. 棱錐:棱錐是一個(gè)面為多邊形,其余各面是有一個(gè)公共頂點(diǎn)的三角形.
[注]:①一個(gè)棱錐可以四各面都為直角三角形.
?、谝粋€(gè)棱柱可以分成等體積的三個(gè)三棱錐;所以.
?、泞僬忮F定義:底面是正多邊形;頂點(diǎn)在底面的射影為底面的中心.
[注]:i. 正四棱錐的各個(gè)側(cè)面都是全等的等腰三角形.(不是等邊三角形)
ii. 正四面體是各棱相等,而正三棱錐是底面為正△側(cè)棱與底棱不一定相等
iii. 正棱錐定義的推論:若一個(gè)棱錐的各個(gè)側(cè)面都是全等的等腰三角形(即側(cè)棱相等);底面為正多邊形.
?、谡忮F的側(cè)面積:(底面周長(zhǎng)為,斜高為)
③棱錐的側(cè)面積與底面積的射影公式:(側(cè)面與底面成的二面角為)
附: 以知⊥,,為二面角.
則①,②,③ ①②③得.
注:S為任意多邊形的面積(可分別多個(gè)三角形的方法).
?、评忮F具有的性質(zhì):
?、僬忮F各側(cè)棱相等,各側(cè)面都是全等的等腰三角形,各等腰三角形底邊上的高相等(它叫做正棱錐的斜高).
?、谡忮F的高、斜高和斜高在底面內(nèi)的射影組成一個(gè)直角三角形,正棱錐的高、側(cè)棱、側(cè)棱在底面內(nèi)的射影也組成一個(gè)直角三角形.
?、翘厥饫忮F的頂點(diǎn)在底面的射影位置:
?、倮忮F的側(cè)棱長(zhǎng)均相等,則頂點(diǎn)在底面上的射影為底面多邊形的外心.
②棱錐的側(cè)棱與底面所成的角均相等,則頂點(diǎn)在底面上的射影為底面多邊形的外心.
?、劾忮F的各側(cè)面與底面所成角均相等,則頂點(diǎn)在底面上的射影為底面多邊形內(nèi)心.
④棱錐的頂點(diǎn)到底面各邊距離相等,則頂點(diǎn)在底面上的射影為底面多邊形內(nèi)心.
?、萑忮F有兩組對(duì)棱垂直,則頂點(diǎn)在底面的射影為三角形垂心.
⑥三棱錐的三條側(cè)棱兩兩垂直,則頂點(diǎn)在底面上的射影為三角形的垂心.
?、呙總€(gè)四面體都有外接球,球心0是各條棱的中垂面的交點(diǎn),此點(diǎn)到各頂點(diǎn)的距離等于球半徑;
?、嗝總€(gè)四面體都有內(nèi)切球,球心是四面體各個(gè)二面角的平分面的交點(diǎn),到各面的距離等于半徑.
[注]:i. 各個(gè)側(cè)面都是等腰三角形,且底面是正方形的棱錐是正四棱錐.(×)(各個(gè)側(cè)面的等腰三角形不知是否全等)
ii. 若一個(gè)三角錐,兩條對(duì)角線互相垂直,則第三對(duì)角線必然垂直.
簡(jiǎn)證:AB⊥CD,AC⊥BD BC⊥AD. 令
得,已知
則.
iii. 空間四邊形OABC且四邊長(zhǎng)相等,則順次連結(jié)各邊的中點(diǎn)的四邊形一定是矩形.
iv. 若是四邊長(zhǎng)與對(duì)角線分別相等,則順次連結(jié)各邊的中點(diǎn)的四邊是一定是正方形.
簡(jiǎn)證:取AC中點(diǎn),則平面90°易知EFGH為平行四邊形EFGH為長(zhǎng)方形.若對(duì)角線等,則為正方形.
3. 球:⑴球的截面是一個(gè)圓面.
?、偾虻谋砻娣e公式:.
?、谇虻捏w積公式:.
?、凭暥?、經(jīng)度:
?、倬暥龋旱厍蛏弦稽c(diǎn)的緯度是指經(jīng)過(guò)點(diǎn)的球半徑與赤道面所成的角的度數(shù).
?、诮?jīng)度:地球上兩點(diǎn)的經(jīng)度差,是指分別經(jīng)過(guò)這兩點(diǎn)的經(jīng)線與地軸所確定的二個(gè)半平面的二面角的度數(shù),特別地,當(dāng)經(jīng)過(guò)點(diǎn)的經(jīng)線是本初子午線時(shí),這個(gè)二面角的度數(shù)就是點(diǎn)的經(jīng)度.
附:①圓柱體積:(為半徑,為高)
②圓錐體積:(為半徑,為高)
?、坼F形體積:(為底面積,為高)
4. ①內(nèi)切球:當(dāng)四面體為正四面體時(shí),設(shè)邊長(zhǎng)為a,,,
得.
注:球內(nèi)切于四面體:
②外接球:球外接于正四面體,可如圖建立關(guān)系式.
六. 空間向量.
1. (1)共線向量:共線向量亦稱平行向量,指空間向量的有向線段所在直線互相平行或重合.
注:①若與共線,與共線,則與共線.(×) [當(dāng)時(shí),不成立]
?、谙蛄抗裁婕此鼈兯谥本€共面.(×) [可能異面]
③若∥,則存在小任一實(shí)數(shù),使.(×)[與不成立]
?、苋魹榉橇阆蛄?,則.(√)[這里用到之積仍為向量]
(2)共線向量定理:對(duì)空間任意兩個(gè)向量, ∥的充要條件是存在實(shí)數(shù)(具有唯一性),使.
(3)共面向量:若向量使之平行于平面或在內(nèi),則與的關(guān)系是平行,記作∥.
(4)①共面向量定理:如果兩個(gè)向量不共線,則向量與向量共面的充要條件是存在實(shí)數(shù)對(duì)x、y使.
②空間任一點(diǎn)O和不共線三點(diǎn)A、B、C,則是PABC四點(diǎn)共面的充要條件.(簡(jiǎn)證:P、A、B、C四點(diǎn)共面)
注:①②是證明四點(diǎn)共面的常用方法.
2. 空間向量基本定理:如果三個(gè)向量不共面,那么對(duì)空間任一向量,存在一個(gè)唯一的有序?qū)崝?shù)組x、y、z,使.
推論:設(shè)O、A、B、C是不共面的四點(diǎn),則對(duì)空間任一點(diǎn)P, 都存在唯一的有序?qū)崝?shù)組x、y、z使 (這里隱含x+y+z≠1).
注:設(shè)四面體ABCD的三條棱,其
中Q是△BCD的重心,則向量用即證.
3. (1)空間向量的坐標(biāo):空間直角坐標(biāo)系的x軸是橫軸(對(duì)應(yīng)為橫坐標(biāo)),y軸是縱軸(對(duì)應(yīng)為縱軸),z軸是豎軸(對(duì)應(yīng)為豎坐標(biāo)).
?、倭?(a1,a2,a3),,則
∥
(用到常用的向量模與向量之間的轉(zhuǎn)化:)
?、诳臻g兩點(diǎn)的距離公式:.
(2)法向量:若向量所在直線垂直于平面,則稱這個(gè)向量垂直于平面,記作,如果那么向量叫做平面的法向量.
(3)用向量的常用方法:
①利用法向量求點(diǎn)到面的距離定理:如圖,設(shè)n是平面的法向量,AB是平面的一條射線,其中,則點(diǎn)B到平面的距離為.
②利用法向量求二面角的平面角定理:設(shè)分別是二面角中平面的法向量,則所成的角就是所求二面角的平面角或其補(bǔ)角大小(方向相同,則為補(bǔ)角,反方,則為其夾角).
?、圩C直線和平面平行定理:已知直線平面,,且CDE三點(diǎn)不共線,則a∥的充要條件是存在有序?qū)崝?shù)對(duì)使.(常設(shè)求解若存在即證畢,若不存在,則直線AB與平面相交).
II. 競(jìng)賽知識(shí)要點(diǎn)
一、四面體.
1. 對(duì)照平面幾何中的三角形,我們不難得到立體幾何中的四面體的類似性質(zhì):
?、偎拿骟w的六條棱的垂直平分面交于一點(diǎn),這一點(diǎn)叫做此四面體的外接球的球心;
?、谒拿骟w的四個(gè)面組成六個(gè)二面角的角平分面交于一點(diǎn),這一點(diǎn)叫做此四面體的內(nèi)接球的球心;
③四面體的四個(gè)面的重心與相對(duì)頂點(diǎn)的連接交于一點(diǎn),這一點(diǎn)叫做此四面體的重心,且重心將每條連線分為3︰1;
?、?2個(gè)面角之和為720°,每個(gè)三面角中任兩個(gè)之和大于另一個(gè)面角,且三個(gè)面角之和為180°.
2. 直角四面體:有一個(gè)三面角的三個(gè)面角均為直角的四面體稱為直角四面體,相當(dāng)于平面幾何的直角三角形. (在直角四面體中,記V、l、S、R、r、h分別表示其體積、六條棱長(zhǎng)之和、表面積、外接球半徑、內(nèi)切球半徑及側(cè)面上的高),則有空間勾股定理:S2△ABC+S2△BCD+S2△ABD=S2△ACD.
3. 等腰四面體:對(duì)棱都相等的四面體稱為等腰四面體,好象平面幾何中的等腰三角形.根據(jù)定義不難證明以長(zhǎng)方體的一個(gè)頂點(diǎn)的三條面對(duì)角線的端點(diǎn)為頂點(diǎn)的四面體是等腰四面體,反之也可以將一個(gè)等腰四面體拼補(bǔ)成一個(gè)長(zhǎng)方體.
(在等腰四面體ABCD中,記BC = AD =a,AC = BD = b,AB = CD = c,體積為V,外接球半徑為R,內(nèi)接球半徑為r,高為h),則有
?、俚妊拿骟w的體積可表示為;
?、诘妊拿骟w的外接球半徑可表示為;
?、鄣妊拿骟w的四條頂點(diǎn)和對(duì)面重心的連線段的長(zhǎng)相等,且可表示為;
?、躧 = 4r.
二、空間正余弦定理.
空間正弦定理:sin∠ABD/sin∠A-BC-D=sin∠ABC/sin∠A-BD-C=sin∠CBD/sin∠C-BA-D
空間余弦定理:cos∠ABD=cos∠ABCcos∠CBD+sin∠ABCsin∠CBDcos∠A-BC-D
立體幾何知識(shí)要點(diǎn)
一、知識(shí)提綱
(一)空間的直線與平面
?、逼矫娴幕拘再|(zhì) ?、湃齻€(gè)公理及公理三的三個(gè)推論和它們的用途.?、菩倍y(cè)畫(huà)法.
?、部臻g兩條直線的位置關(guān)系:相交直線、平行直線、異面直線.
?、殴硭?平行線的傳遞性).等角定理.
?、飘惷嬷本€的判定:判定定理、反證法.
?、钱惷嬷本€所成的角:定義(求法)、范圍.
⒊直線和平面平行 直線和平面的位置關(guān)系、直線和平面平行的判定與性質(zhì).
?、粗本€和平面垂直
⑴直線和平面垂直:定義、判定定理.
⑵三垂線定理及逆定理.
5.平面和平面平行
兩個(gè)平面的位置關(guān)系、兩個(gè)平面平行的判定與性質(zhì).
6.平面和平面垂直
互相垂直的平面及其判定定理、性質(zhì)定理.
(二)直線與平面的平行和垂直的證明思路(見(jiàn)附圖)
(三)夾角與距離
7.直線和平面所成的角與二面角
?、牌矫娴男本€和平面所成的角:三面角余弦公式、最小角定理、斜線和平
面所成的角、直線和平面所成的角.
?、贫娼牵孩俣x、范圍、二面角的平面角、直二面角.
?、诨ハ啻怪钡钠矫婕捌渑卸ǘɡ?、性質(zhì)定理.
8.距離
?、劈c(diǎn)到平面的距離.
?、浦本€到與它平行平面的距離.
⑶兩個(gè)平行平面的距離:兩個(gè)平行平面的公垂線、公垂線段.
?、犬惷嬷本€的距離:異面直線的公垂線及其性質(zhì)、公垂線段.
(四)簡(jiǎn)單多面體與球
9.棱柱與棱錐
?、哦嗝骟w.
?、评庵c它的性質(zhì):棱柱、直棱柱、正棱柱、棱柱的性質(zhì).
?、瞧叫辛骟w與長(zhǎng)方體:平行六面體、直平行六面體、長(zhǎng)方體、正四棱柱、
正方體;平行六面體的性質(zhì)、長(zhǎng)方體的性質(zhì).
?、壤忮F與它的性質(zhì):棱錐、正棱錐、棱錐的性質(zhì)、正棱錐的性質(zhì).
⑸直棱柱和正棱錐的直觀圖的畫(huà)法.
10.多面體歐拉定理的發(fā)現(xiàn)
?、藕?jiǎn)單多面體的歐拉公式.
?、普嗝骟w.
11.球
?、徘蚝退男再|(zhì):球體、球面、球的大圓、小圓、球面距離.
?、魄虻捏w積公式和表面積公式.
二、常用結(jié)論、方法和公式
1.從一點(diǎn)O出發(fā)的三條射線OA、OB、OC,若∠AOB=∠AOC,則點(diǎn)A在平面∠BOC上的射影在∠BOC的平分線上;
2. 已知:直二面角M-AB-N中,AE M,BF N,∠EAB=,∠ABF=,異面直線AE與BF所成的角為,則
3.立平斜公式:如圖,AB和平面所成的角是,AC在平面內(nèi),BC和AB的射影BA1成,設(shè)∠ABC=,則coscos=cos;
4.異面直線所成角的求法:
(1)平移法:在異面直線中的一條直線中選擇一特殊點(diǎn),作另一條的平行線;
(2)補(bǔ)形法:把空間圖形補(bǔ)成熟悉的或完整的幾何體,如正方體、平行六面體、長(zhǎng)方體等,其目的在于容易發(fā)現(xiàn)兩條異面直線間的關(guān)系;
5.直線與平面所成的角
斜線和平面所成的是一個(gè)直角三角形的銳角,它的三條邊分別是平面的垂線段、斜線段及斜線段在平面上的射影。通常通過(guò)斜線上某個(gè)特殊點(diǎn)作出平面的垂線段,垂足和斜足的連線,是產(chǎn)生線面角的關(guān)鍵;
6.二面角的求法
(1)定義法:直接在二面角的棱上取一點(diǎn)(特殊點(diǎn)),分別在兩個(gè)半平面內(nèi)作棱的垂線,得出平面角,用定義法時(shí),要認(rèn)真觀察圖形的特性;
(2)三垂線法:已知二面角其中一個(gè)面內(nèi)一點(diǎn)到一個(gè)面的垂線,用三垂線定理或逆定理作出二面角的平面角;
(3)垂面法:已知二面角內(nèi)一點(diǎn)到兩個(gè)面的垂線時(shí),過(guò)兩垂線作平面與兩個(gè)半平面的交線所成的角即為平面角,由此可知,二面角的平面角所在的平面與棱垂直;
(4)射影法:利用面積射影公式S射=S原cos,其中為平面角的大小,此法不必在圖形中畫(huà)出平面角;
特別:對(duì)于一類沒(méi)有給出棱的二面角,應(yīng)先延伸兩個(gè)半平面,使之相交出現(xiàn)棱,然后再選用上述方法(尤其要考慮射影法)。
7.空間距離的求法
(1)兩異面直線間的距離,高考要求是給出公垂線,所以一般先利用垂直作出公垂線,然后再進(jìn)行計(jì)算;
(2)求點(diǎn)到直線的距離,一般用三垂線定理作出垂線再求解;
(3)求點(diǎn)到平面的距離,一是用垂面法,借助面面垂直的性質(zhì)來(lái)作,因此,確定已知面的垂面是關(guān)鍵;二是不作出公垂線,轉(zhuǎn)化為求三棱錐的高,利用等體積法列方程求解;
8.正棱錐的各側(cè)面與底面所成的角相等,記為,則S側(cè)cos=S底;
9.已知:長(zhǎng)方體的體對(duì)角線與過(guò)同一頂點(diǎn)的三條棱所成的角分別為因此有cos2+cos2+cos2=1; 若長(zhǎng)方體的體對(duì)角線與過(guò)同一頂點(diǎn)的三側(cè)面所成的角分別為則有cos2+cos2+cos2=2;
10.正方體和長(zhǎng)方體的外接球的直徑等與其體對(duì)角線長(zhǎng);
11.歐拉公式:如果簡(jiǎn)單多面體的頂點(diǎn)數(shù)為V,面數(shù)為F,棱數(shù)為E.那么V+F-E=2;并且棱數(shù)E=各頂點(diǎn)連著的棱數(shù)和的一半=各面邊數(shù)和的一半;
12.柱體的體積公式:柱體(棱柱、圓柱)的體積公式是V柱體=Sh.其中S是柱體的底面積,h是柱體的高.
13.直棱柱的側(cè)面積和全面積
S直棱柱側(cè)= c (c表示底面周長(zhǎng),表示側(cè)棱長(zhǎng)) S棱柱全=S底+S側(cè)
14.棱錐的體積:V棱錐=,其中S是棱錐的底面積,h是棱錐的高。
15.球的體積公式V=,表面積公式;掌握球面上兩點(diǎn)A、B間的距離求法:(1)計(jì)算線段AB的長(zhǎng),(2)計(jì)算球心角∠AOB的弧度數(shù);(3)用弧長(zhǎng)公式計(jì)算劣弧AB的長(zhǎng);
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