立体几何解答题练习

发布 2022-10-11 10:43:28 阅读 1176

平行关系。

1.直线与直线平行。

1)定义:同一平面内,没有公共点。 (2)平行线的传递性:a∥b, c∥b a∥c;

3)平面几何性质:内错角,平行四边形,中位线,对应线段成比例等。

4)线面平行线线平行:a∥α,aβ,αla∥l.

5)面面平行线线平行:(2)α∥a,γ∩ba∥b.

6)利用线面垂直:(1)a⊥α,b⊥αa∥b;

2.直线和平面平行。

1)定义:直线和平面没有公共点,则称直线平行于平面;(2) 线线平行线面平行:aα,bα,且a∥ba∥α;

3) 面面平行线面平行:α∥aαa∥β.

4.两个平面平行的判定。

1)定义:两个平面没有公共点,称这两个平面平行;

2) 线面平行面面平行:aα,bα,a∩b=m,a∥β,b∥βα

3)利用线面垂直:a⊥α,a⊥βα

垂直关系。(1)证明线线垂直的方法。

定义:两条直线所成的角为90°;②平面几何中证明线线垂直的方法;

线面垂直的性质:a⊥α,bαa⊥b;④线面垂直的性质:a⊥α,b∥αa⊥b.

平面几何性质:矩形,菱形对角线,勾股定理,直径所对圆周角等。

2)证明线面垂直的方法。

线面垂直的定义:a与α内任何直线都垂直a⊥α;判定定理1: l⊥α;

判定定理2:a∥b,a⊥αb⊥α;面面平行的性质:α∥a⊥αa⊥β;

面面垂直的性质:α⊥l,aα,a⊥la⊥β.

3)证明面面垂直的方法。

利用定义:两个平面相交,所成的二面角是直二面角;②判定定理:aα,a⊥βα

立体几何中的向量方法。

1)直线的方向向量与平面的法向量的确定。

直线的方向向量:l是空间一直线,a,b是直线l上任意两点,则称为直线l的方向向量,与平行的任意非零向量也是直线l的方向向量.

平面的法向量可利用方程组求出:设a,b是平面α内两不共线向量,n为平面α的法向量,则求法向量的方程组为。

2)用向量证明空间中的平行关系。

设直线l1和l2的方向向量分别为v1和v2,则l1∥l2(或l1与l2重合)v1∥v2.

设直线l的方向向量为v,与平面α共面的两个不共线向量v1和v2,则l∥α或lα存在两个实数x,y,使v=xv1+yv2.

设直线l的方向向量为v,平面α的法向量为u,则l∥α或lαv⊥u.

设平面α和β的法向量分别为u1,u2,则α∥βu1∥u2.

3)用向量证明空间中的垂直关系。

设直线l1和l2的方向向量分别为v1和v2,则l1⊥l2v1⊥v2v1·v2=0.

设直线l的方向向量为v,平面α的法向量为u,则l⊥αv∥u.

设平面α和β的法向量分别为u1和u2,则α⊥βu1⊥u2u1·u2=0.

空间的角。1)异面直线所成的角。

如图,已知两条异面直线a、b,经过空间任一点o作直线a′∥a,b′∥b.则把a′与b′所成的锐角(或直角)叫做异面直线a与b所成的角(或夹角).

2)平面的一条斜线和它在平面内的射影所成的锐角,叫做这条直线和这个平面所成的角.

直线垂直于平面,则它们所成的角是直角;②直线和平面平行,或在平面内,则它们所成的角是0°的角.

3)二面角的平面角。

如图在二面角αlβ的棱上任取一点o,以点o为垂足,在半平面α和β内分别作垂直于棱l的射线oa和ob,则∠aob叫做二面角的平面角.

2.空间向量与空间角的关系。

1)设异面直线l1,l2的方向向量分别为m1,m2,则l1与l2的夹角θ满足cos θ=cos〈m1,m2〉|.

2)设直线l的方向向量和平面α的法向量分别为m,n,则直线l与平面α的夹角θ满足sin θ=cos〈m,n〉|.

3)求二面角的大小。

ⅰ)如图①,ab、cd是二面角αlβ的两个面内与棱l垂直的直线,则二面角的大小θ=〈

ⅱ)如图②③,n1,n2分别是二面角αlβ的两个半平面α,β的法向量,则二面角的大小θ满足cos θ=cos〈n1,n2〉或-cos〈n1,n2〉.

4)点面距的求法如图,设ab为平面α的一条斜线段,n为平面α的法向量,则b到平面α的距离d=.

三种成角(1)异面直线所成的角的范围是;(2)直线与平面所成角的范围是;(3)二面角的范围是[0,π]

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