专题一立体几何之点线面之间的位置关系。
考试要求:1、 熟练掌握点、线、面的概念;
2、 掌握点、线、面的位置关系,以及判定和证明过程;
3、 掌握点、线、面垂直、平行的性质。
知识网络:知识要点:
1、公理。1)公理 1:对直线 a 和平面α,若点 a、b∈a , a、b∈α,则
2)公理 2:若两个平面α、β有一个公共点p,则α、β有且只有一条过点p的公共直线 a
3)公理 3: 不共线的三点可确定一个平面。
推论: 一条直线和其外一点可确定一个平面
两条相交直线可确定一个平面
两条平行直线可确定一个平面。
4)公理 4:平行于同一条直线的两条直线平行。
等角定理:如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行且方向相同,那么这两个角相等.
2、空间两条不重合的直线有三种位置关系:相交、平行、异面。
3、异面直线所成角θ的范围是 00<θ≤900
1、已知直线、和两两相交,且三线不共点。
求证:直线、和在同一平面上。
2、三个平面将空间分成k个部分,求k的可能取值。
分析: 可以根据三个平面的位置情况分类讨论,按条件可将三个平面位置情况分为5种:(1)三个平面相互平行。
2)两个平面相互平行且与第三个平面相交。
3)三个平面两两相交且交线重合。
4)三个平面两两相交且交线平行。
5)三个平面两两相交且交线共。
3、已知棱长为a的正方体中,m、n分别为cd、ad中点。
求证:四边形是梯形。
4、如图,是平面外的一点分别是的重心,求证:.
5、如图,已知不共面的直线相交于点,是直线上的两点,分别是上的一点。
求证:和是异面直线。
6、已知正方体abcd-a1b1c1d1的棱长为a,则棱a1b1所在直线与面对角线bc1所在直线间的距离是。
直线与平面平行、平面与平面平行。
1、 直线与平面的位置关系:平行、相交、在平面内。
2、 直线和平面平行的判定及性质。
1) 判定如果平面外一条直线和这个平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行。(简述为线线平行线面平行)
2) 性质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,那么这条直线就和交线平行。(简述为线面平行线线平行)
3、 两个平面的位置关系:平行、相交。
4、 两个平面平行的判定与性质。
1) 判定如果一个平面内的两条相交直线都平行于另一个平面,那么这两个平面平行。
2) 性质如果两个平行平面都和第三个平面相交,那么它们的交线平行。
5、两个平行平面的距离。
和两个平行平面同时垂直的直线,叫做这两个平面的公垂线.公垂线夹在平行平面间的部分.叫做这两个平面的公垂线段.两个平行平面的公垂线段的长度,叫做两个平行平面的距离。
1、 如图,在三棱锥p-abc中,点ο、d分别是ac、pc的中点,求证: od//平面pab
2、 如图在四棱锥p-abcd中,m、n分别是ab,pc的中点,若abcd是平行四边形,求证:mn//平面pad
3、如图,在棱长为a的正方体abcd-a1b1c1d1中,求证:平面a1bd//平面cb1d1
4、在正方形中,已知正方体的棱长为,m、n分别在其对角线ad1与db上,若am=bn=x。
1)求证:mn//平面cdd1c1;
2)设mn=y,求y=f(x)的表达式;
3)求mn的最小值,并求此时x的值;
4)求ad1与bd所成的角。
直线与平面垂直、平面与平面垂直。
1、线面垂直的定义。
如果直线l和平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线l与平面α垂直,记作l⊥α。
2、线面垂直的判定及性质。
(1)判定一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线就垂直于这个平面。
(2)性质垂直于同一平面的两条直线平行。
3、线面角。
直线和平面所成的角的定义:平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角,叫做这条直线和这个平面所成的角。
特别地,如果一条直线垂直于平面,我们说它们所成的角为直角;一条直线和平面平行,或在平面内,我们说它们所成的角是0°的角,4、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,如图所示,即为一个二面角。
—l—β。二面角的取值范围是。
5、 面面垂直的判定及性质。
1) 判定如果一个平面经过另一个平面的一条垂线,那么这两个平面互相垂直。简述为“线面垂直,则面面垂直”。
2) 性质如果两个平面互相垂直,那么在一个平面内垂直于它们交线的直线垂直于另一个平面。
1、在正方体abcd-a1b1c1d1中,求证:a1c⊥平面bc1d.
. 如图, 在直三棱柱abc-a1b1c1中,ac=3,bc=4,ab=5,aa1=4,点d是ab的中点,(i)求证:ac⊥bc1;
()求证:ac 1//平面cdb1;
()求异面直线 ac1与 b1c所成角的余弦值.
3、如图所示,直三棱柱abc-a1b1c1,底面abc中,ca=cb=1,∠bca=90。,棱aa1=2,m,n分别是。
a1b1,a1a的中点。
1)求bn的长;
2)求ba1 ,b1c夹角的余弦值;
3)求证a1b⊥c1m
4、已知四棱锥p-abcd的底面为直角梯形,ab∥dc,底面abcd,且pa=ad=dc==1,m是pb的中点。
证明:面pad⊥面pcd
5、已知四棱锥p—abcd,底面abcd是菱形,平面abcd,pd=ad,点e为ab中点,点f为pd中点。
1)证明平面ped⊥平面pab;
2)求二面角p—ab—f的平面角的余弦值。
6. 如图所示,在斜边为ab的rt△abc中,过a作pa⊥平面abc,am⊥pb于m,an⊥pc于n。
1)求证:bc⊥面pac;
2)求证:pb⊥面amn;
3)若pa=ab=4,设∠bpc=θ,试用tanθ表示△amn的面积,当tanθ取何值时,△amn的面积最大?最大面积是多少?
专题二直线与方程。
考试要求:1.理解直线的倾斜角和斜率的概念,经历用代数方法刻画直线斜率的过程,掌握过两点的直线斜率的计算公式。
2.能根据斜率判定两条直线平行或垂直。
3.根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式),体会斜截式与一次函数的关系。
4.能用解方程组的方法求两直线的交点坐标。
5.掌握两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两条平行直线间的距离。
知识要点:一、倾斜角与斜率。
知识点1:当直线与轴相交时,轴正方向与直线向上方向之间所成的角叫做直线的倾斜角。
注意: 当直线与轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0度。
知识点2:直线的倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率。记为。
注意: 当直线的倾斜角时,直线的斜率是不存在的。
知识点3:已知直线上两点的直线的斜率公式:.
知识点4:两条直线有斜率且不重合,如果它们平行,那么它们的斜率相等;反之,如果它们的斜率相等,则它们平行,即=.
知识点5:两条直线都有斜率,如果它们互相垂直,则它们的斜率互为负倒数;反之,如果它们的斜率互为负倒数,则它们互相垂直。即 注意:
1.或的斜率都不存在且不重合。
2.或且的斜率不存在,或且的斜率不存在。
二、直线的方程。
知识点6:已知直线经过点,且斜率为,则方程为直线的点斜式方程。
注意:轴所在直线的方程是轴所在直线的方程是。
经过点且平行于轴(即垂直于轴)的直线方程是。
经过点且平行于轴(即垂直于轴)的直线方程是。
知识点7:直线与轴交点的纵坐标叫做直线在轴上的截距。直线叫做直线的斜截式方程。
注意:截距就是函数图象与轴交点的纵坐标。
知识点8:已知直线上两点且,则通过这两点的直线方程为,由于这个直线方程由两点确定,叫做直线的两点式方程。
知识点9:已知直线与轴的交点为,与轴的交点为,其中,则直线的方程为,叫做直线的截距式方程。
注意:直线与轴交点(,0)的横坐标叫做直线在轴上的截距;直线与y轴交点(0,)的纵坐标叫做直线在轴上的截距。
知识点10:关于的二元一次方程(a,b不同时为0)叫做直线的一般式方程。
注意:1)直线一般式能表示平面内的任何一条直线。
2)点在直线上
3、直线的交点坐标与距离。
知识点11: 两直线的交点问题。一般地,将两条直线的方程联立,得方程组,若方程组有唯一解,则两直线相交;若方程组有无数组解,则两直线重合;若方程组无解,则两直线平行。
知识点12:已知平面上两点,则。
特殊地:与原点的距离为。
知识点13:已知点和直线,则点到直线的距离为:.
知识点14:已知两条平行线直线, ,则与的距离为。
知识点15:巧妙假设直线方程:
1)与平行的直线可以假设成:(c1和c2不相等)
2)与垂直的直线可以假设成:bx-ay+m=0
3)过:a1x+b1y+c1=0和a2x+b2y+c2=0交点的直线可以假设成a1x+b1y+c1+m(a2x+b2y+c2)=0
该方程不包括直线)
知识点16::a1x+b1y+c1=0和a2x+b2y+c2=0垂直等价于:a1a2+b1b2=0(a1和b1不全为零;a2和b2不全为零;)
知识点17:中点坐标公式:
则ab的中点,则。
例题解析。例1. 在第一象限的中,,.求。
边的方程;⑵和所在直线的方程。
例2.点关于直线对称的点的坐标是( )
ab. cd.
例3. 求经过直线和的交点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程。
例4.方程所表示的直线( )
a.恒过定点 b.恒过定点。
c.恒过点和 d.都是平行直线
例5.已知直线。
若,试求的值;
若,试求的值。
例6 .已知两直线, ,求分别满足下列条件的的值。
直线过点,并且直线与直线垂直;
直线与直线平行,并且坐标原点到的距离相等。
例7. 过点作直线分别交轴、轴正半轴于两点,当面积最小时,求直线的方程。
例8点p(x,y)在x+y-4=0上,则x2+y2最小值为多少?
巩固练习:1.已知点到直线的距离等于1,则( )
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