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《空间中点直线平面之间的位置关系》知识点总结[]

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高中数学必修 2 知识点总结

第一章 空间几何体

1.1 柱、锥、台、球的结构特征

1.2 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 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, z 轴的线长度不变;(3). 画法要写好。 5 用斜二测画法画出长方体的步骤: (1)画轴( 2)画底面( 3)画侧棱( 4)成图 1.3 空间几何体的表面积与体积(一 )空间几何体的表面积 1 棱柱、棱锥的表面积: 各个面面积之和

2圆柱的表面积 S

2 rl 2 r 2

S

S

3 圆锥的表面积

rl

r

2

4 圆台的表面积

rl

r 2

Rl

R

2

S

5 球的表面积 4 R 2

(二)空间几何体的体积

1 柱体的体积

V

S1底 h

2

锥体的体积

V

S底 h

3

3 台体的体积 V

1

4 ( S

S S

S ) h 4 球体的体积

V

R 3

第二章《空间中点、直线、平面之间的位置关系》知识点总结3

3

1. 内容归纳总结( 1)四个公理

公理 1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内。

符号语言: A l , B l ,且A

, B l 。

公理 2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。

---

三个推论:① 经过一条直线和这条直线外一点,有且只有一个平面

② 经过两条相交直线,有且只有一个平面

③ 经过两条平行直线,有且只有一个平面

它给出了确定一个平面的依据。

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(两个平面的交线) 。

符号语言: P

,且 P l , P l 。

公理 4:(平行线的传递性)平行与同一直线的两条直线互相平行。

符号语言: a // l ,且 b // l

a // b 。

2)空间中直线与直线之间的位置关系 1.

概念 异面直线及夹角:把不在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线。 已知两条异面直线 a, b ,经过空间任意一点 O作直线 a // a, b // b ,我们把

a 与 b 所 成的角(或直角)叫异面直线

a, b 所成的夹角。(易知:夹角

范围

0

90 )

定理: 空间中如果一个角的两边分别与另一个角的两边分别平行,那么

这两个角相等或互补。(注意:会画两个角互补的图形

相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点

;

共面直线

2.

位置关系:

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

( 3)空间中直线与平面之间的位置关系

线 与

平 面 的 位 置 关 系 有 三 种 :

直线在平面内( l

)有无数个公共点

直线在平面外

直线与平面相交( l

A)有且只有一个公共点

直线与平面平行(

l / / )没有公共点 ( 4)空间中平面与平面之间的位置关系

两个平面平行(

/ / )没有公共点

平面与平面之间的位置关系有两种:

两个平面相交(

l)有一条公共直线

直线、平面平行的判定及其性质

1 / 4--

1. 内容归纳总结( 1)四个定理

1. 直线与平面垂直: 如果直线 l 与平面 垂直,记作 l

分析解决问题的常用方法

点 P 叫做垂足。

内的任意一条直线都垂直, 我们就说直线 l 与平面 的垂线,平面

叫做直线 l 的垂面。直线与平面的公共

。直线 l 叫做平面

定理

直线与平面 平行的判定

定理内容

符号表示

平面外的一条直线与平面 内的一条直线平行, 则该直 线与此平面平行

a

,b a //

, b ,且 a // b

在已知平面内“找出”一条直线与已知直线平行就可以判定直线与平面平行。即将“空间问题”转化为“平面问题”

2. 直线与平面所成的角:

角的取值范围: 0

90 。

平面与平面 一个平面内的两条相交直

a

,

判定的关键: 在一个已知平面内 “找出”两条相交直线与另一平面平行。即将“面面3. 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。这条直线叫做二面角的 棱,这两个半平面叫做二面角的面。二面角的记法:

线与另一个平面平行, 则这 a b P, a // ,b //

二面角的取值范围: 0 180

平行的判定

两个平面平行

//平行问题”转化为“线面平行问题”

一条直线与一个平面平行,

直线与平面

则过这条直线的任一平面 a // b

, a

,

平行的性质与此平面的交线与该直线 a // b

平行

平面与平面如果两个平行平面同时和

第三个平面相交,// ,

a,

平行的性质 那么它们

的交线平行

b

a // b

直线、平面平垂直的判定及其性质

1. 内容归纳总结 (一)基本概念

2 / 4

---

两个平面垂直:直二面角。

(二)四个定理

定理

定理内容

符号表示

分析解决问题的常用方法

直 线 与 一条直线与一个平面 m、 n

在已知平面内“找出”两条相交 , m n P, 平面 内的两条相交直线垂 直,则该直线与此平面

且 a直线与已知直线垂直就可以判定 垂 直 的

m, a n

直线与平面垂直。即将“线面垂直”

判定

垂直。

a

转化为“线线垂直”

平 面 与 平面一个平面过另一平面 a

, a

判定的关键:在一个已知平面内

垂 直 的的垂线,则这两个平面(满足条件与

垂直的

“找出”两条相交直线与另一平

判定垂直。面平行。即将“面面平行问题”

平面

有无数个)

转化为“线面平行问题”

直 线 与

平面 同垂直与一个平面的

垂 直 的

两条直线平行。

a, b

a // b

性质

平 面 与 两个平面垂直, 则一个

平面 平面内垂直与交线的

,

l ,a

, 解决问题时,常添加的辅助线

垂 直 的 直线与另一个平面垂

a l

a

是在一个平面内作两平面交线

性质

直。的垂线

第三章直线方程知识点及公式

1. 直线的倾斜角与斜率:

在平面直角坐标系中,对于一条与 x 轴相交的直线,如果把

x 轴绕着交点按逆时针方向旋转

到和直线重合时所转的最小正角记为 ,那么

就叫做直线的倾斜角 . 当直线和 x 轴平行或

重合时,我们规定直线的倾斜角为

0° . 倾斜角的取值范围是

0°≤

< 180° . 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,常用

k 表示 . 倾斜角是 90°的直线没

有斜率 . 即 k

tan

※ 2. 斜率公式:经过两点 P1 (x1 , y1 ), P2 ( x2 , y2 ) 的直线的斜率公式: kyy

21

( x1 x2 )

x2 x1

王新敞

※ 3. 直线的点斜式方程

y y1 k( x x1 )

直线的斜率 k 0 时,直线方程为 y

y1 ;当直线的斜率 k 不存在时,不能用点斜式求它的

方程,这时的直线方程为

x

x1 .

※ 4.直线的斜截式方程 : y kx

b . 只有当 k

0 时,斜截式方程才是一次函数的表达式.

※※ 5. 直线方程的一般式: Ax By C

0 ( A

2

B

2

0 )

6. 直线方程的两点式 :

y

y1 x x1 . ( x1 x2 , y1

y2 )

y2

y1 x2 x1

7.直线方程的截距式:

x y a

b1 . a , b 表示截距,它们可以是正,也可以是负.

8.斜率存在时两直线的平行: l 1 // l 2 k1 = k2 且 b1 b2 .

9.斜率存在时两直线的垂直:

l1 l 2

k1k 2

1.

10.特殊情况下的两直线平行与垂直 :

当两条直线中有一条直线没有斜率时:

(1)

当另一条直线的斜率也不存在时,两直线的倾斜角都为

90°,互相平行;

(2) 一条直线的斜率不存在时, 即倾斜角为 90°,另一条直线的倾斜角为 0°, 两直线互相垂直.

11. 直线 l1 与 l 2 的夹角定义及公式 : l1 到 l 2 的角是 1 , l 2 到 l1 的角是 π - 1 , 两角中的锐角或

直角叫两条直线的 夹角 . 显然当直线 l 1 ⊥ l 2 时 , 直线 l1 与 l 2

的夹角是.

2

夹角的取值范围: 0°< ≤ 90° .

计算方法:如果 1 k1k2

0,即 k1k 2

1, 则

. 王新敞

2

12. 两点间距离公式: PP12(x2 x1 )

2

( y2

y1 )

2

13 . 点 到 直 线 距 离 公 式 : 点 P(x0 , y0 ) 到 直 线 l : Ax By C

0 的 距 离 为 :

---

3 / 4

dAx

0 By0 C

A

2

B

2

14.C 两平行直线间距离公式:

d

2 - C1

A

2

B

2

第四章 圆与方程

1、圆的标准方程: 以点 C (a, b) 为圆心, r 为半径的圆的标准方程是 (x a) 2 ( y b)

2

r 2

.

特例:圆心在坐标原点,半径为

r 的圆的方程是: x2 y

2

r 2

.

2、点与圆的位置关系:

1. 设点到圆心的距离为 d,圆半径为 r :

(1) 点在圆上 d=r ; (2)点在圆外

d> r ;

(3)点在圆内

d< r .

2. 给定点 M (x 0 ,y 0 ) 及圆 C : ( x a)2

( y b) 2

r 2 .

① M 在圆 C 内

( x222220 a) ( y0 b) r

② M 在圆 C 上 (x0 a) 2 ( y0 b) r

③ M 在圆 C 外

( x0 a)2 ( y0 b) 2 r 2

3 、圆的一般方程:

x2

y2

Dx Ey F

0 .

当 D

2

E

2

4 F

0 时,方程表示一个圆,其中圆心

C

D , E ,半径 r

D

2

E 2

4 F .

2 2

2

当 D

2

0

E

2

4 F

时,方程表示一个点

D , E .

2

2

当 D

2

E

2

4 F 0 时,方程无图形(称虚圆) .

注:( 1 )方程 Ax

2

Bxy Cy

2

Dx Ey

F 0 表示圆的充要条件是:

B 0 且 A

C

0 且

D 2 E 2

4 AF

0 .

4 、直线与圆的位置关系: 直线 Ax

By C

0 与圆 ( x a) 2

( y

b)

2

r 2 的位置关系有

三种

( 1)若 dBb C

Aa

, d r

相离

0 ;

A2

B

2

( 2) d r

相切

0;

(3) d r 相交 0。

还可以利用直线方程与圆的方程联立方程组

Ax By C 0

x2

y

2

求解,通过解的

Dx

Ey F

0

个数来判断:

( 1)当方程组有 2 个公共解时(直线与圆有 2 个交点),直线与圆相交;

( 2)当方程组有且只有 1 个公共解时(直线与圆只有 1 个交点),直线与圆相切;

( 3)当方程组没有公共解时(直线与圆没有交点) ,直线与圆相离;

即:将直线方程代入圆的方程得到一元二次方程, 设它的判别式为

,圆心 C到直线 l 的

距离为 d, 则直线与圆的

位置关系满足以下关系:

相切

d=r

=0( 2)相交

d

>0;

(3)相离

d>r

<0。

2、 5 两圆的位置关系

设两圆圆心分别为 O1,O2,半径分别为 r 1, r 2, O1O2 d 。

( 1) d

r1

r2

外离

4条公切线 ;

( 2) d r1 r2 外切 3条公切线 ; ( 3) r1 r2

d r1 r2

相交

2条公切线 ;( 4) d r1 r2

内切

1条公切线 ;

( 5)

0 d r1 r2

内含

无公切线 ;

外离

外切 相交 内切 内含

--

4 / 4

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