高中数学必修2
第一章 立体几何初步
'特殊几何体表面积公式(c为底面周长,h为高,h为斜高,l为母线)
S直棱柱侧面积?ch
S正棱锥侧面积?
1ch' 2S正棱台侧面积?
1(c1?c2)h' 2
S圆柱侧?2?rh
S圆柱表?2?r?r?l?
S圆锥侧面积??rlS圆锥表??r?r?l?
S圆台侧面积?(r?R)?l
柱体、锥体、台体的体积公式
S圆台表??r2?rl?Rl?R2
??V柱?Sh
1V锥?Sh3
1V台?(S'?S'S?S)h
3
V圆柱?Sh??r2h
1V圆锥??r2h
3
11V圆台?(S'?S'S?S)h??(r2?rR?R2)h
33
(4)球体的表面积和体积公式:V球=4?R3
3; S球面=4?R2
第二章 直线与平面的位置关系
2.1空间点、直线、平面之间的位置关系
1 平面含义:平面是无限延展的 2 三个公理:
(1)公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内. 符号表示为
A∈L
A B∈L => L α α · L A∈α
B∈α
公理1作用:判断直线是否在平面内. (2)公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。 A B
α · C · 符号表示为:A、B、C三点不共线 => 有且只有一个平面α,
·
使A∈α、B∈α、C∈α。
公理2作用:确定一个平面的依据。 (3)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。 β 符号表示为:P∈α∩β =>α∩β=L,且P∈L P α 公理3作用:判定两个平面是否相交的依据. · L 2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系 1 空间的两条直线有如下三种关系: 相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点; 共面直线
平行直线:同一平面内,没有公共点;
异面直线: 不同在任何一个平面内,没有公共点。 2 公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行。 符号表示为:设a、b、c是三条直线
a∥b =>a∥c c∥b
强调:公理4实质上是说平行具有传递性,在平面、空间这个性质都适用。 公理4作用:判断空间两条直线平行的依据。 3 等角定理: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. 4 注意点:
① a'与b'所成的角的大小只由a、b的相互位置来确定,与O的选择无关,为了简便,点O一般取在两直线中的一条上; ?② 两条异面直线所成的角θ∈(0, );
2③ 当两条异面直线所成的角是直角时,我们就说这两条异面直线互相垂直,记作a⊥b; ④ 两条直线互相垂直,有共面垂直与异面垂直两种情形;
⑤ 计算中,通常把两条异面直线所成的角转化为两条相交直线所成的角。
2.1.3 — 2.1.4 空间中直线与平面、平面与平面之间的位置关系
1、直线与平面有三种位置关系:
(1)直线在平面内 —— 有无数个公共点
(2)直线与平面相交 —— 有且只有一个公共点 (3)直线在平面平行 —— 没有公共点
指出:直线与平面相交或平行的情况统称为直线在平面外,可用a α来表示
a α a∩α=A a∥α
2.2.直线、平面平行的判定及其性质 2.2.1 直线与平面平行的判定 1、直线与平面平行的判定定理:平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行。 简记为:线线平行,则线面平行。 符号表示:
a α
b β => a∥α a∥b
2.2.2 平面与平面平行的判定 1、两个平面平行的判定定理:一个平面内的两条交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行。
符号表示:
a β b β
a∩b = P β∥α a∥α b∥α
2、判断两平面平行的方法有三种: (1)用定义; (2)判定定理;
(3)垂直于同一条直线的两个平面平行。 2.2.3 — 2.2.4直线与平面、平面与平面平行的性质 1、直线与平面平行的性质定理:一条直线与一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行。 简记为:线面平行则线线平行。 符号表示:
a ∥α
a β a∥b α∩β= b
作用:利用该定理可解决直线间的平行问题。
2、两个平面平行的性质定理:如果两个平行的平面同时与第三个平面相交,那么它们的交线平行。 符号表示:
α∥β
α∩γ= a a∥b β∩γ= b
作用:可以由平面与平面平行得出直线与直线平行 2.3直线、平面垂直的判定及其性质
2.3.1直线与平面垂直的判定
1、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,直线L叫做平面α的垂线,平面α叫做直线L的垂面。如图,直线与平面垂直时,它们唯一公共点P叫做垂足。
P a L 2、直线与平面垂直的判定定理:一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直。
注意点: a)定理中的“两条相交直线”这一条件不可忽视;
b)定理体现了“直线与平面垂直”与“直线与直线垂直”互相转化的数学思想。
2.3.2平面与平面垂直的判定
1、二面角的概念:表示从空间一直线出发的两个半平面所组成的图形
A
梭 l β
B
α
2、二面角的记法:二面角α-l-β或α-AB-β
3、两个平面互相垂直的判定定理:一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直。
2.3.3 — 2.3.4直线与平面、平面与平面垂直的性质 1、直线与平面垂直的性质定理:垂直于同一个平面的两条直线平行。
2、两个平面垂直的性质定理: 两个平面垂直,则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直。
第三章 直线与方程
(1)直线的倾斜角
定义:x轴正向与直线向上方向之间所成的角叫直线的倾斜角。特别地,当直线与x轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0度。因此,倾斜角的取值范围是0°≤α<180° (2)直线的斜率
①定义:倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率。直线的斜率常用k表示。即k?tan?。斜率反映直线与轴的倾斜程度。 当直线l与x轴平行或重合时, α=0°, k = tan0°=0; 当直线l与x轴垂直时, α= 90°, k 不存在.
??当??0,90时,k?0; 当??90,180在。
??????时,k?0; 当??90时,k不存
?②过两点的直线的斜率公式:k?y2?y1(x1?x2) ( P1(x1,y1),P2(x2,y2),x1≠x2)
x2?x1注意下面四点:(1)当x1?x2时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角为90°;
(2)k与P1、P2的顺序无关;
(3)以后求斜率可不通过倾斜角而由直线上两点的坐标直接求得; (4)求直线的倾斜角可由直线上两点的坐标先求斜率得到。
(3)直线方程 ①点斜式:y?y1?k(x?x1)直线斜率k,且过点?x1,y1? 注意:当直线的斜率为0°时,k=0,直线的方程是y=y1。
当直线的斜率为90°时,直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示.但因l上每一点的横坐标都等于x1,所以它的方程是x=x1。
②斜截式:y?kx?b,直线斜率为k,直线在y轴上的截距为b
y?y1x?x1?③两点式:(x1?x2,y1?y2)直线两点?x1,y1?,?x2,y2? y2?y1x2?x1
④截矩式:
⑤一般式:Ax?By?C
xy??1其中直线l与x轴交于点(a,0),与y轴交于点(0,b),即l与x轴、y轴ab的截距分别为a,b。 ?0(A,B不全为0)