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必修二數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
漫長的學(xué)習(xí)生涯中,說到知識(shí)點(diǎn),大家是不是都習(xí)慣性的重視?知識(shí)點(diǎn)是知識(shí)中的最小單位,最具體的內(nèi)容,有時(shí)候也叫“考點(diǎn)”。還在苦惱沒有知識(shí)點(diǎn)總結(jié)嗎?以下是小編幫大家整理的必修二數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié),僅供參考,歡迎大家閱讀。
1高中數(shù)學(xué)必修二知識(shí)點(diǎn)總結(jié):立體幾何初步
1、柱、錐、臺(tái)、球的結(jié)構(gòu)特征
。1)棱柱:
幾何特征:兩底面是對(duì)應(yīng)邊平行的全等多邊形;側(cè)面、對(duì)角面都是平行四邊形;側(cè)棱平行且相等;平行于底面的截面是與底面全等的多邊形。
。2)棱錐
幾何特征:側(cè)面、對(duì)角面都是三角形;平行于底面的截面與底面相似,其相似比等于頂點(diǎn)到截面距離與高的比的平方。
。3)棱臺(tái):
幾何特征:①上下底面是相似的平行多邊形②側(cè)面是梯形③側(cè)棱交于原棱錐的頂點(diǎn)
(4)圓柱:定義:以矩形的一邊所在的直線為軸旋轉(zhuǎn),其余三邊旋轉(zhuǎn)所成
幾何特征:①底面是全等的圓;②母線與軸平行;③軸與底面圓的半徑垂直;④側(cè)面展開圖是一個(gè)矩形。
。5)圓錐:定義:以直角三角形的一條直角邊為旋轉(zhuǎn)軸,旋轉(zhuǎn)一周所成
幾何特征:①底面是一個(gè)圓;②母線交于圓錐的頂點(diǎn);③側(cè)面展開圖是一個(gè)扇形。
。6)圓臺(tái):定義:以直角梯形的垂直與底邊的腰為旋轉(zhuǎn)軸,旋轉(zhuǎn)一周所成
幾何特征:①上下底面是兩個(gè)圓;②側(cè)面母線交于原圓錐的頂點(diǎn);③側(cè)面展開圖是一個(gè)弓形。
(7)球體:定義:以半圓的直徑所在直線為旋轉(zhuǎn)軸,半圓面旋轉(zhuǎn)一周形成的幾何體
幾何特征:①球的截面是圓;②球面上任意一點(diǎn)到球心的距離等于半徑。
2、空間幾何體的三視圖
定義三視圖:正視圖(光線從幾何體的前面向后面正投影);側(cè)視圖(從左向右)、
俯視圖(從上向下)
注:正視圖反映了物體的高度和長度;俯視圖反映了物體的長度和寬度;側(cè)視圖反映了物體的高度和寬度。
3、空間幾何體的直觀圖——斜二測(cè)畫法
斜二測(cè)畫法特點(diǎn):①原來與x軸平行的線段仍然與x平行且長度不變;
②原來與y軸平行的線段仍然與y平行,長度為原來的一半。
4、柱體、錐體、臺(tái)體的表面積與體積
。1)幾何體的表面積為幾何體各個(gè)面的面積的和。
。2)特殊幾何體表面積公式(c為底面周長,h為高,為斜高,l為母線)
。3)柱體、錐體、臺(tái)體的體積公式
2高中數(shù)學(xué)必修二知識(shí)點(diǎn)總結(jié):直線與方程
。1)直線的傾斜角
定義:x軸正向與直線向上方向之間所成的角叫直線的傾斜角。特別地,當(dāng)直線與x軸平行或重合時(shí),我們規(guī)定它的傾斜角為0度。因此,傾斜角的取值范圍是0°≤α<180°
。2)直線的斜率
、俣x:傾斜角不是90°的直線,它的傾斜角的正切叫做這條直線的斜率。直線的斜率常用k表示。即。斜率反映直線與軸的傾斜程度。
當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),不存在。
、谶^兩點(diǎn)的直線的斜率公式:
注意下面四點(diǎn):(1)當(dāng)時(shí),公式右邊無意義,直線的斜率不存在,傾斜角為90°;
。2)k與P1、P2的順序無關(guān);(3)以后求斜率可不通過傾斜角而由直線上兩點(diǎn)的坐標(biāo)直接求得;
。4)求直線的傾斜角可由直線上兩點(diǎn)的坐標(biāo)先求斜率得到。
。3)直線方程
、冱c(diǎn)斜式:直線斜率k,且過點(diǎn)
注意:當(dāng)直線的斜率為0°時(shí),k=0,直線的方程是y=y1。
當(dāng)直線的斜率為90°時(shí),直線的斜率不存在,它的方程不能用點(diǎn)斜式表示。但因l上每一點(diǎn)的橫坐標(biāo)都等于x1,所以它的方程是x=x1。
②斜截式:,直線斜率為k,直線在y軸上的截距為b
、蹆牲c(diǎn)式:()直線兩點(diǎn),
、芙鼐厥剑
其中直線與軸交于點(diǎn),與軸交于點(diǎn),即與軸、軸的截距分別為。
⑤一般式:(A,B不全為0)
注意:各式的適用范圍特殊的方程如:
平行于x軸的直線:(b為常數(shù));平行于y軸的直線:(a為常數(shù));
。5)直線系方程:即具有某一共同性質(zhì)的直線
。ㄒ唬┢叫兄本系
平行于已知直線(是不全為0的常數(shù))的直線系:(C為常數(shù))
。ǘ┐怪敝本系
垂直于已知直線(是不全為0的常數(shù))的直線系:(C為常數(shù))
。ㄈ┻^定點(diǎn)的直線系
。á。┬甭蕿閗的直線系:,直線過定點(diǎn);
。áⅲ┻^兩條直線,的交點(diǎn)的直線系方程為
(為參數(shù)),其中直線不在直線系中。
(6)兩直線平行與垂直
注意:利用斜率判斷直線的平行與垂直時(shí),要注意斜率的存在與否。
。7)兩條直線的交點(diǎn)
相交
交點(diǎn)坐標(biāo)即方程組的一組解。
方程組無解;方程組有無數(shù)解與重合
。8)兩點(diǎn)間距離公式:設(shè)是平面直角坐標(biāo)系中的兩個(gè)點(diǎn)
。9)點(diǎn)到直線距離公式:一點(diǎn)到直線的距離
(10)兩平行直線距離公式
在任一直線上任取一點(diǎn),再轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到直線的距離進(jìn)行求解。
3高中數(shù)學(xué)必修二知識(shí)點(diǎn)總結(jié):圓的方程
1、圓的定義:平面內(nèi)到一定點(diǎn)的距離等于定長的點(diǎn)的集合叫圓,定點(diǎn)為圓心,定長為圓的半徑。
2、圓的方程
。1)標(biāo)準(zhǔn)方程,圓心,半徑為r;
。2)一般方程
當(dāng)時(shí),方程表示圓,此時(shí)圓心為,半徑為
當(dāng)時(shí),表示一個(gè)點(diǎn);當(dāng)時(shí),方程不表示任何圖形。
。3)求圓方程的方法:
一般都采用待定系數(shù)法:先設(shè)后求。確定一個(gè)圓需要三個(gè)獨(dú)立條件,若利用圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,
需求出a,b,r;若利用一般方程,需要求出D,E,F(xiàn);
另外要注意多利用圓的幾何性質(zhì):如弦的中垂線必經(jīng)過原點(diǎn),以此來確定圓心的位置。
直線與圓的位置關(guān)系:
直線與圓的位置關(guān)系有相離,相切,相交三種情況:
。1)設(shè)直線,圓,圓心到l的距離為,則有;
。2)過圓外一點(diǎn)的切線:①k不存在,驗(yàn)證是否成立②k存在,設(shè)點(diǎn)斜式方程,用圓心到該直線距離=半徑,求解k,得到方程【一定兩解】
。3)過圓上一點(diǎn)的切線方程:圓(x—a)2+(y—b)2=r2,圓上一點(diǎn)為(x0,y0),則過此點(diǎn)的切線方程為(x0—a)(x—a)+(y0—b)(y—b)=r2
4、圓與圓的位置關(guān)系:通過兩圓半徑的和(差),與圓心距(d)之間的大小比較來確定。
設(shè)圓,
兩圓的位置關(guān)系常通過兩圓半徑的和(差),與圓心距(d)之間的大小比較來確定。
當(dāng)時(shí)兩圓外離,此時(shí)有公切線四條;
當(dāng)時(shí)兩圓外切,連心線過切點(diǎn),有外公切線兩條,內(nèi)公切線一條;
當(dāng)時(shí)兩圓相交,連心線垂直平分公共弦,有兩條外公切線;
當(dāng)時(shí),兩圓內(nèi)切,連心線經(jīng)過切點(diǎn),只有一條公切線;
當(dāng)時(shí),兩圓內(nèi)含;當(dāng)時(shí),為同心圓。
注意:已知圓上兩點(diǎn),圓心必在中垂線上;已知兩圓相切,兩圓心與切點(diǎn)共線
4、空間點(diǎn)、直線、平面的位置關(guān)系
公理1:如果一條直線的兩點(diǎn)在一個(gè)平面內(nèi),那么這條直線是所有的點(diǎn)都在這個(gè)平面內(nèi)。
應(yīng)用:判斷直線是否在平面內(nèi)
用符號(hào)語言表示公理1:
公理2:如果兩個(gè)不重合的平面有一個(gè)公共點(diǎn),那么它們有且只有一條過該點(diǎn)的公共直線
符號(hào):平面α和β相交,交線是a,記作α∩β=a。
符號(hào)語言:
公理2的作用:
、偎桥卸▋蓚(gè)平面相交的方法。
、谒f明兩個(gè)平面的交線與兩個(gè)平面公共點(diǎn)之間的關(guān)系:交線必過公共點(diǎn)。
、鬯梢耘袛帱c(diǎn)在直線上,即證若干個(gè)點(diǎn)共線的重要依據(jù)。
公理3:經(jīng)過不在同一條直線上的三點(diǎn),有且只有一個(gè)平面。
推論:一直線和直線外一點(diǎn)確定一平面;兩相交直線確定一平面;兩平行直線確定一平面。
公理3及其推論作用:①它是空間內(nèi)確定平面的依據(jù)②它是證明平面重合的依據(jù)
公理4:平行于同一條直線的兩條直線互相平行
4高中數(shù)學(xué)必修二知識(shí)點(diǎn)總結(jié):空間直線與直線之間的位置關(guān)系
、佼惷嬷本定義:不同在任何一個(gè)平面內(nèi)的兩條直線
、诋惷嬷本性質(zhì):既不平行,又不相交。
、郛惷嬷本判定:過平面外一點(diǎn)與平面內(nèi)一點(diǎn)的直線與平面內(nèi)不過該店的直線是異面直線
④異面直線所成角:作平行,令兩線相交,所得銳角或直角,即所成角。兩條異面直線所成角的范圍是(0°,90°],若兩條異面直線所成的角是直角,我們就說這兩條異面直線互相垂直。
求異面直線所成角步驟:
A、利用定義構(gòu)造角,可固定一條,平移另一條,或兩條同時(shí)平移到某個(gè)特殊的位置,頂點(diǎn)選在特殊的位置上。B、證明作出的角即為所求角C、利用三角形來求角
(7)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,那么這兩角相等或互補(bǔ)。
。8)空間直線與平面之間的位置關(guān)系
直線在平面內(nèi)——有無數(shù)個(gè)公共點(diǎn)。
三種位置關(guān)系的符號(hào)表示:aαa∩α=Aa‖α
(9)平面與平面之間的位置關(guān)系:平行——沒有公共點(diǎn);α‖β
相交——有一條公共直線。α∩β=b
5、空間中的平行問題
(1)直線與平面平行的判定及其性質(zhì)
線面平行的判定定理:平面外一條直線與此平面內(nèi)一條直線平行,則該直線與此平面平行。
線線平行線面平行
線面平行的性質(zhì)定理:如果一條直線和一個(gè)平面平行,經(jīng)過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
。2)平面與平面平行的判定及其性質(zhì)
兩個(gè)平面平行的判定定理
(1)如果一個(gè)平面內(nèi)的兩條相交直線都平行于另一個(gè)平面,那么這兩個(gè)平面平行
。ň面平行→面面平行),
。2)如果在兩個(gè)平面內(nèi),各有兩組相交直線對(duì)應(yīng)平行,那么這兩個(gè)平面平行。
。ň線平行→面面平行),
(3)垂直于同一條直線的兩個(gè)平面平行,
兩個(gè)平面平行的性質(zhì)定理
(1)如果兩個(gè)平面平行,那么某一個(gè)平面內(nèi)的直線與另一個(gè)平面平行。(面面平行→線面平行)
。2)如果兩個(gè)平行平面都和第三個(gè)平面相交,那么它們的交線平行。(面面平行→線線平行)
7、空間中的垂直問題
(1)線線、面面、線面垂直的定義
、賰蓷l異面直線的垂直:如果兩條異面直線所成的角是直角,就說這兩條異面直線互相垂直。
、诰面垂直:如果一條直線和一個(gè)平面內(nèi)的任何一條直線垂直,就說這條直線和這個(gè)平面垂直。
、燮矫婧推矫娲怪保喝绻麅蓚(gè)平面相交,所成的二面角(從一條直線出發(fā)的兩個(gè)半平面所組成的圖形)是直二面角(平面角是直角),就說這兩個(gè)平面垂直。
。2)垂直關(guān)系的判定和性質(zhì)定理
①線面垂直判定定理和性質(zhì)定理
判定定理:如果一條直線和一個(gè)平面內(nèi)的兩條相交直線都垂直,那么這條直線垂直這個(gè)平面。
性質(zhì)定理:如果兩條直線同垂直于一個(gè)平面,那么這兩條直線平行。
②面面垂直的判定定理和性質(zhì)定理
判定定理:如果一個(gè)平面經(jīng)過另一個(gè)平面的一條垂線,那么這兩個(gè)平面互相垂直。
性質(zhì)定理:如果兩個(gè)平面互相垂直,那么在一個(gè)平面內(nèi)垂直于他們的交線的直線垂直于另一個(gè)平面。
9、空間角問題
。1)直線與直線所成的角
、賰善叫兄本所成的角:規(guī)定為。
、趦蓷l相交直線所成的角:兩條直線相交其中不大于直角的角,叫這兩條直線所成的角。
③兩條異面直線所成的角:過空間任意一點(diǎn)O,分別作與兩條異面直線a,b平行的直線,形成兩條相交直線,這兩條相交直線所成的不大于直角的角叫做兩條異面直線所成的角。
。2)直線和平面所成的角
①平面的平行線與平面所成的角:規(guī)定為。②平面的垂線與平面所成的角:規(guī)定為。
、燮矫娴男本與平面所成的角:平面的一條斜線和它在平面內(nèi)的射影所成的銳角,叫做這條直線和這個(gè)平面所成的角。
求斜線與平面所成角的思路類似于求異面直線所成角:“一作,二證,三計(jì)算”。
在“作角”時(shí)依定義關(guān)鍵作射影,由射影定義知關(guān)鍵在于斜線上一點(diǎn)到面的垂線,
在解題時(shí),注意挖掘題設(shè)中兩個(gè)主要信息:(1)斜線上一點(diǎn)到面的垂線;(2)過斜線上的一點(diǎn)或過斜線的平面與已知面垂直,由面面垂直性質(zhì)易得垂線。
(3)二面角和二面角的平面角
、俣娼堑亩x:從一條直線出發(fā)的兩個(gè)半平面所組成的圖形叫做二面角,這條直線叫做二面角的棱,這兩個(gè)半平面叫做二面角的面。
②二面角的平面角:以二面角的棱上任意一點(diǎn)為頂點(diǎn),在兩個(gè)面內(nèi)分別作垂直于棱的兩條射線,這兩條射線所成的角叫二面角的平面角。
、壑倍娼牵浩矫娼鞘侵苯堑亩娼墙兄倍娼恰
兩相交平面如果所組成的二面角是直二面角,那么這兩個(gè)平面垂直;反過來,如果兩個(gè)平面垂直,那么所成的二面角為直二面角
、芮蠖娼堑姆椒
定義法:在棱上選擇有關(guān)點(diǎn),過這個(gè)點(diǎn)分別在兩個(gè)面內(nèi)作垂直于棱的射線得到平面角
垂面法:已知二面角內(nèi)一點(diǎn)到兩個(gè)面的垂線時(shí),過兩垂線作平面與兩個(gè)面的交線所成的角為二面角的平面角
5高中數(shù)學(xué)必修二知識(shí)點(diǎn)總結(jié):解三角形
(1)正弦定理和余弦定理
掌握正弦定理、余弦定理,并能解決一些簡單的三角形度量問題。
。2)應(yīng)用
能夠運(yùn)用正弦定理、余弦定理等知識(shí)和方法解決一些與測(cè)量和幾何計(jì)算有關(guān)的實(shí)際問題。
6高中數(shù)學(xué)必修二知識(shí)點(diǎn)總結(jié):數(shù)列
。1)數(shù)列的概念和簡單表示法
①了解數(shù)列的概念和幾種簡單的表示方法(列表、圖象、通項(xiàng)公式)。
②了解數(shù)列是自變量為正整數(shù)的一類函數(shù)。
。2)等差數(shù)列、等比數(shù)列
、倮斫獾炔顢(shù)列、等比數(shù)列的概念。
、谡莆盏炔顢(shù)列、等比數(shù)列的通項(xiàng)公式與前項(xiàng)和公式。
、勰茉诰唧w的問題情境中,識(shí)別數(shù)列的等差關(guān)系或等比關(guān)系,并能用有關(guān)知識(shí)解決相應(yīng)的問題。
、芰私獾炔顢(shù)列與一次函數(shù)、等比數(shù)列與指數(shù)函數(shù)的關(guān)系。
7高中數(shù)學(xué)必修二知識(shí)點(diǎn)總結(jié):不等關(guān)系
了解現(xiàn)實(shí)世界和日常生活中的不等關(guān)系,了解不等式(組)的實(shí)際背景。
。2)一元二次不等式
、贂(huì)從實(shí)際情境中抽象出一元二次不等式模型。
、谕ㄟ^函數(shù)圖象了解一元二次不等式與相應(yīng)的二次函數(shù)、一元二次方程的聯(lián)系。
③會(huì)解一元二次不等式,對(duì)給定的一元二次不等式,會(huì)設(shè)計(jì)求解的程序框圖。
。3)二元一次不等式組與簡單線性規(guī)劃問題
、贂(huì)從實(shí)際情境中抽象出二元一次不等式組。
、诹私舛淮尾坏仁降膸缀我饬x,能用平面區(qū)域表示二元一次不等式組。
、蹠(huì)從實(shí)際情境中抽象出一些簡單的二元線性規(guī)劃問題,并能加以解決。
(4)基本不等式:
、倭私饣静坏仁降淖C明過程。
②會(huì)用基本不等式解決簡單的最大(。┲祮栴}圓的輔助線一般為連圓心與切線或者連圓心與弦中點(diǎn)
高中數(shù)學(xué)必修二知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
一、立體幾何初步
。ㄒ唬┛臻g幾何體
棱柱
定義:有兩個(gè)面互相平行,其余各面都是四邊形,并且每兩個(gè)四邊形的公共邊都互相平行,這些面圍成的幾何體叫做棱柱。
性質(zhì):
側(cè)棱都相等,側(cè)面是平行四邊形。
兩個(gè)底面與平行于底面的截面是全等的多邊形。
過不相鄰的兩條側(cè)棱的截面(對(duì)角面)是平行四邊形。
棱錐
定義:有一個(gè)面是多邊形,其余各面都是有一個(gè)公共頂點(diǎn)的三角形,這些面圍成的幾何體叫做棱錐。
性質(zhì):
側(cè)棱交于一點(diǎn),側(cè)面都是三角形。
平行于底面的截面與底面是相似的多邊形,且其面積比等于截得的棱錐的高與原棱錐高的比的平方。
正棱錐
定義:如果一個(gè)棱錐底面是正多邊形,并且頂點(diǎn)在底面內(nèi)的射影是底面的中心,這樣的棱錐叫做正棱錐。
性質(zhì):
各側(cè)棱交于一點(diǎn)且相等,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(斜高)相等。
存在多個(gè)特殊的直角三角形,如相鄰兩側(cè)棱互相垂直的正三棱錐,由三垂線定理可得頂點(diǎn)在底面的射影為底面三角形的垂心;四面體中有三對(duì)異面直線,若有兩對(duì)互相垂直,則可得第三對(duì)也互相垂直,且頂點(diǎn)在底面的射影為底面三角形的垂心。
圓柱
定義:以矩形的一邊所在直線為旋轉(zhuǎn)軸,其余三邊旋轉(zhuǎn)形成的面所圍成的旋轉(zhuǎn)體叫做圓柱。
性質(zhì):
圓柱的軸截面是全等的矩形。
平行于底面的截面是與底面全等的圓。
圓錐
定義:以直角三角形的一條直角邊所在直線為旋轉(zhuǎn)軸,其余兩邊旋轉(zhuǎn)形成的面所圍成的旋轉(zhuǎn)體叫做圓錐。
性質(zhì):
圓錐的軸截面是等腰三角形。
平行于底面的截面是與底面相似的圓。
球
定義:以半圓的直徑所在直線為旋轉(zhuǎn)軸,半圓面旋轉(zhuǎn)一周形成的旋轉(zhuǎn)體叫做球體,簡稱球。
性質(zhì):
球心與截面圓心的連線垂直于截面。
球的半徑\(R\),截面圓半徑\(r\),球心到截面的距離\(d\)滿足\(d=\sqrt{R^{2}—r^{2}}\)。
。ǘ┛臻g點(diǎn)、直線、平面之間的位置關(guān)系
平面的基本性質(zhì)
公理 1:如果一條直線上的兩點(diǎn)在一個(gè)平面內(nèi),那么這條直線上的所有點(diǎn)都在這個(gè)平面內(nèi)。它可以用來判斷直線是否在平面內(nèi)。
公理 2:如果兩個(gè)平面有一個(gè)公共點(diǎn),那么它們有且只有一條通過這個(gè)點(diǎn)的公共直線。可用于確定兩個(gè)平面的交線。
公理 3:過不在同一條直線上的三個(gè)點(diǎn),有且只有一個(gè)平面。由此可得以下推論:
推論 1:經(jīng)過一條直線和這條直線外一點(diǎn),有且只有一個(gè)平面。
推論 2:經(jīng)過兩條相交直線,有且只有一個(gè)平面。
推論 3:經(jīng)過兩條平行直線,有且只有一個(gè)平面。
公理 4:平行于同一條直線的兩條直線互相平行,它是判斷空間直線平行的重要依據(jù)。
空間兩直線的位置關(guān)系
按是否共面分類:
共面直線:
平行直線:在同一平面內(nèi),沒有公共點(diǎn)。
相交直線:在同一平面內(nèi),有且只有一個(gè)公共點(diǎn)。
異面直線:不同在任何一個(gè)平面內(nèi),既不平行也不相交。異面直線判定定理為:用平面內(nèi)一點(diǎn)與平面外一點(diǎn)的直線,與平面內(nèi)不經(jīng)過該點(diǎn)的直線是異面直線。兩異面直線所成的角范圍為\((0^{\circ},90^{\circ}]\),兩異面直線間距離是公垂線段(有且只有一條),可利用空間向量法求解。
按有無公共點(diǎn)分類:
有且僅有一個(gè)公共點(diǎn):相交直線。
沒有公共點(diǎn):平行直線或異面直線。
直線和平面的位置關(guān)系
直線在平面內(nèi):有無數(shù)個(gè)公共點(diǎn)。
直線和平面相交:有且只有一個(gè)公共點(diǎn),直線與平面所成的角是平面的一條斜線和它在這個(gè)平面內(nèi)的射影所成的銳角。規(guī)定直線與平面垂直時(shí),所成的角為直角;直線與平面平行或在平面內(nèi),所成的角為\(0^{\circ}\)角,所以直線和平面所成角的取值范圍為\([0^{\circ},90^{\circ}]\)。最小角定理為:斜線與平面所成的角是斜線與該平面內(nèi)任一條直線所成角中的最小角。三垂線定理及逆定理為:如果平面內(nèi)的一條直線,與這個(gè)平面的一條斜線的射影垂直,那么它也與這條斜線垂直;反之,如果平面內(nèi)的一條直線與這個(gè)平面的一條斜線垂直,那么它也與這條斜線的射影垂直。
直線和平面平行:沒有公共點(diǎn)。直線和平面平行的判定定理為:如果平面外一條直線和這個(gè)平面內(nèi)的一條直線平行,那么這條直線和這個(gè)平面平行。直線和平面平行的性質(zhì)定理為:如果一條直線和一個(gè)平面平行,經(jīng)過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。
兩個(gè)平面的位置關(guān)系
兩個(gè)平面互相平行:空間兩平面沒有公共點(diǎn)。兩個(gè)平面平行的判定定理為: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,那么這兩個(gè)平面平行。兩個(gè)平面平行的性質(zhì)定理為:如果兩個(gè)平行平面同時(shí)和第三個(gè)平面相交,那么交線平行。
兩個(gè)平面相交:有一條公共直線。
二面角:從一條直線出發(fā)的兩個(gè)半平面所組成的圖形叫做二面角,其取值范圍為\([0^{\circ},180^{\circ}]\)。二面角的平面角是以二面角的棱上任意一點(diǎn)為端點(diǎn),在兩個(gè)面內(nèi)分別作垂直于棱的兩條射線,這兩條射線所成的角。直二面角是平面角為直角的二面角。
兩平面垂直:兩平面相交,如果所成的角是直二面角,就說這兩個(gè)平面互相垂直。兩平面垂直的判定定理為:如果一個(gè)平面經(jīng)過另一個(gè)平面的一條垂線,那么這兩個(gè)平面互相垂直。兩個(gè)平面垂直的性質(zhì)定理為:如果兩個(gè)平面互相垂直,那么在一個(gè)平面內(nèi)垂直于它們交線的直線垂直于另一個(gè)平面。二面角求法有直接法(作出平面角)、三垂線定理及逆定理、面積射影定理、空間向量之法向量法(注意求出的角與所需要求的角之間的等補(bǔ)關(guān)系)。
二、平面解析幾何初步
。ㄒ唬┲本與方程
直線的傾斜角和斜率
傾斜角:當(dāng)直線\(l\)與\(x\)軸相交時(shí),取\(x\)軸作為基準(zhǔn),\(x\)軸正向與直線\(l\)向上方向之間所成的角\(\alpha\)叫做直線\(l\)的傾斜角。特別地,當(dāng)直線\(l\)與\(x\)軸平行或重合時(shí),規(guī)定\(\alpha = 0^{\circ}\)。傾斜角\(\alpha\)的取值范圍是\(0^{\circ}\leq\alpha\lt180^{\circ}\),當(dāng)直線\(l\)與\(x\)軸垂直時(shí),\(\alpha = 90^{\circ}\)。
斜率:一條直線的傾斜角\(\alpha(\alpha\neq90^{\circ})\)的正切值叫做這條直線的斜率,斜率常用小寫字母\(k\)表示,即\(k = \tan\alpha\)。當(dāng)直線\(l\)與\(x\)軸平行或重合時(shí),\(\alpha = 0^{\circ}\),\(k=\tan0^{\circ}=0\);當(dāng)直線\(l\)與\(x\)軸垂直時(shí),\(\alpha = 90^{\circ}\),\(k\)不存在。過兩點(diǎn)\(P_1(x_1,y_1)\),\(P_2(x_2,y_2)(x_1\neq x_2)\)的直線的斜率公式為\(k=\frac{y_2 — y_1}{x_2 — x_1}\),若\(x_1 = x_2\),則直線\(P_1P_2\)的斜率不存在,此時(shí)直線的傾斜角為\(90^{\circ}\)。
直線方程的幾種形式
點(diǎn)斜式:\(y — y_1 = k(x — x_1)\)(直線過點(diǎn)\((x_1,y_1)\),斜率為\(k\)),不能表示斜率不存在(垂直于\(x\)軸)的直線。
斜截式:\(y = kx + b\)(\(k\)為斜率,\(b\)為直線在\(y\)軸上的截距),同樣不能表示垂直于\(x\)軸的直線。
兩點(diǎn)式:\(\frac{y — y_1}{y_2 — y_1}=\frac{x — x_1}{x_2 — x_1}(x_1\neq x_2,y_1\neq y_2)\),不能表示平行或重合兩坐標(biāo)軸的直線。
截距式:\(\frac{x}{a}+\frac{y}=1\)(\(a\)為直線在\(x\)軸上的截距,\(b\)為直線在\(y\)軸上的截距,\(a\neq0\)且\(b\neq0\)),不能表示平行或重合兩坐標(biāo)軸的直線及過原點(diǎn)的直線。
一般式:\(Ax + By + C = 0\)(\(A\)、\(B\)不同時(shí)為\(0\)),適用于所有直線。
兩條直線的位置關(guān)系
平行:若\(l_1:y = k_1x + b_1\),\(l_2:y = k_2x + b_2\),\(l_1\parallel l_2\)的充要條件是\(k_1 = k_2\)且\(b_1\neq b_2\)。若直線方程為一般式\(l_1:A_1x + B_1y + C_1 = 0\),\(l_2:A_2x + B_2y + C_2 = 0\),\(l_1\parallel l_2\)的充要條件是\(A_1B_2 — A_2B_1 = 0\)且\(A_1C_2 — A_2C_1\neq0\)(\(B_1C_2 — B_2C_1\neq0\)也可)。
垂直:若\(l_1:y = k_1x + b_1\),\(l_2:y = k_2x + b_2\),\(l_1\perp l_2\)的充要條件是\(k_1k_2 = — 1\)。若直線方程為一般式\(l_1:A_1x + B_1y + C_1 = 0\),\(l_2:A_2x + B_2y + C_2 = 0\),\(l_1\perp l_2\)的充要條件是\(A_1A_2 + B_1B_2 = 0\)。
交點(diǎn):兩條直線的交點(diǎn)的個(gè)數(shù)取決于這兩條直線的方程組成的方程組的解的個(gè)數(shù)。將兩條直線的方程聯(lián)立,若方程組有唯一解,則兩條直線相交,解即為交點(diǎn)的坐標(biāo);若方程組無解,則兩條直線無公共點(diǎn),此時(shí)兩條直線平行。
距離公式
兩點(diǎn)間距離:兩點(diǎn)\(P_1(x_1,y_1)\),\(P_2(x_2,y_2)\)間的距離公式為\(d=\sqrt{(x_2 — x_1)^2+(y_2 — y_1)^2}\)。特別地,若\(P_1P_2\)平行于\(x\)軸,則\(d=\vert x_2 — x_1\vert\);若\(P_1P_2\)平行于\(y\)軸,則\(d=\vert y_2 — y_1\vert\)。
點(diǎn)到直線的距離:點(diǎn)\(P(x_0,y_0)\)到直線\(Ax + By + C = 0\)的距離為\(d=\frac{\vert Ax_0 + By_0 + C\vert}{\sqrt{A^{2}+B^{2}}}\)。
兩平行線間的距離:若\(l_1:Ax + By + C_1 = 0\),\(l_2:Ax + By + C_2 = 0\)(\(A\)、\(B\)不同時(shí)為\(0\)),則兩平行線間的距離為\(d=\frac{\vert C_1 — C_2\vert}{\sqrt{A^{2}+B^{2}}}\),注意\(x\),\(y\)對(duì)應(yīng)項(xiàng)系數(shù)應(yīng)相等。
。ǘ﹫A與方程
圓的標(biāo)準(zhǔn)方程:\((x — a)^2+(y — b)^2 = r^2\),其中\(zhòng)((a,b)\)為圓心坐標(biāo),\(r\)為半徑。
圓的一般方程:\(x^2 + y^2 + Dx + Ey + F = 0\)(\(D^2 + E^2 — 4F\gt0\)),其圓心坐標(biāo)為\((—\frac{D}{2},—\frac{E}{2})\),半徑\(r=\frac{1}{2}\sqrt{D^{2}+E^{2}—4F}\)。
直線與圓的位置關(guān)系
相交:圓心到直線的距離\(d\lt r\),此時(shí)直線與圓有兩個(gè)公共點(diǎn)。可通過聯(lián)立直線與圓的方程,利用判別式\(\Delta\gt0\)判斷。
相切:圓心到直線的距離\(d = r\),直線與圓有且只有一個(gè)公共點(diǎn)。
相離:圓心到直線的距離\(d\gt r\),直線與圓沒有公共點(diǎn)。
圓與圓的位置關(guān)系
外離:兩圓的圓心距\(d\gt R + r\)(\(R\)、\(r\)分別為兩圓半徑,\(R\geq r\)),兩圓沒有公共點(diǎn)。
外切:\(d = R + r\),兩圓有且只有一個(gè)公共點(diǎn)。
相交:\(\vert R — r\vert\lt d\lt R + r\),兩圓有兩個(gè)公共點(diǎn)。
內(nèi)切:\(d=\vert R — r\vert\),兩圓有且只有一個(gè)公共點(diǎn)。
內(nèi)含:\(d\lt\vert R — r\vert\),兩圓沒有公共點(diǎn),當(dāng)\(d = 0\)時(shí),兩圓為同心圓?赏ㄟ^聯(lián)立兩圓方程,根據(jù)方程組解的個(gè)數(shù)或圓心距與兩圓半徑的關(guān)系判斷圓與圓的位置關(guān)系。
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