高中数学必修二复习资料Word文件下载.docx
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底面是正多边形,并且顶点在底面的射影是底面的中心,这样的棱锥叫做
正棱锥。
3.2棱锥的性质:
①平行于底面的截面是与底面相似的正多边形,相似比等于顶点到截面的
距离与顶点到底面的距离之比;
②正棱锥各侧棱相等,各侧面是全等的等腰三角形;
③正棱锥中六个元素,即侧棱、高、斜高、侧棱在底面内的射影、斜高在
底面的射影、底面边长一半,构成四个直角三角形。
)(如上图:
SOB,SOH,SBH,OBH为直角三角形)
3.3侧面展开图:
正n棱锥的侧面展开图是有n个全等的等腰三角形组成的。
3.4面积、体积公式:
S正棱锥侧=1ch,S正棱锥全=1chS底,V棱锥=1S底h.
223
(其中c为底面周长,h侧面斜高,h棱锥的高)
4.圆锥
4.1圆锥——以直角三角形的一直角边所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体叫圆锥。
4.2
圆锥的性质:
①平行于底面的截面都是圆,截面直径与底面直径
之比等于顶点到截面的距离与顶点到底面的距离之比;
②轴截面是等腰三角形;
如右图:
SAB
③如右图:
l2h2r2.
4.3圆锥的侧面展开图:
圆锥的侧面展开图是以顶点为圆心,以母线长为半
径的扇形。
4.4
2h
面积、体积公式:
S圆锥侧=rl,S圆锥全=r(rl),V圆锥=1r
r为底面半径,h为圆锥的高,l为母线长)
5
.棱台
锥,我们把截面与底面之间的部分称为棱台
5.1正棱台的性质:
①各侧棱相等,各侧面都是全等的等腰梯形;
②正棱台的两个底面以及平行于底面的截面是正多边形;
③如右图:
四边形O`MNO,O`B`BO都是直角梯形
④棱台经常补成棱锥研究.如右图:
SO`M与SON,S`O`B`与SOB相似,注意考虑相似比.
5.2棱台的表面积、体积公式:
S全=S上底+S下底+S侧,V棱台=1(S+SS`S`)h,(其
中S,S`是上,下底面面积,h为棱台的高)
6.圆台
6.1圆台——用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,
底面与截面之间的部分叫做圆台.
6.2圆台的性质:
①圆台的上下底面,与底面平行的截面都是圆;
②圆台的轴截面是等腰梯形;
③圆台经常补成圆锥来研究。
SO`A与SOB相似,注意相似比的应用.
6.3圆台的侧面展开图是一个扇环;
6.4圆台的表面积、体积公式:
S全=r2R2(Rr)l,
V圆台=1(S+SS`S`)h=1(r2rRR2)h,(其中r,R为上下底面半径,h
33
为高)
7.球
7.1球——以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆旋转一周形成的旋转体叫
做球体,简称球.
或空间中,与定点距离等于定长的点的集合叫做球面,球面所围成的几何
体叫做球体,简称球;
7.2球的性质:
①球心与截面圆心的连线垂直于截面;
②rR2d2(其中,球心到截面的距离为d、
球的半径为R、截面的半径为r)
7.3
球与多面体的组合体:
球与正四面体,
球与长方体,球与正方体等的内接与外切.
7.4球面积、体积公式:
S球4R2,V球34R3(其中R为球的半径)
(二)空间几何体的三视图与直观图
根据最近几年高考形式上看,三视图的考察已经淡化,所以同学只需了解
即可
1.投影:
区分中心投影与平行投影。
平行投影分为正投影和斜投影。
2.三视图——是观察者从三个不同位置观察同一个空间几何体而画出的图
形;
正视图——光线从几何体的前面向后面正投影,得到的投影图;
侧视图——光线从几何体的左面向右面正投影,得到的投影图;
正视图——光线从几何体的上面向下面正投影,得到的投影图;
注:
(1)俯视图画在正视图的下方,“长度”与正视图相等;
侧视图画在
正视图的右边,“高度”与正视图相等,“宽度”与俯视图。
(简记
为“正、侧一样高,正、俯一样长,俯、侧一样宽”.
(2)正视图,侧视图,俯视图都是平面图形,而不是直观图。
3.直观图:
3.1直观图——是观察着站在某一点观察一个空间几何体而画出的图形。
直观图通常是在平行投影下画出的空间图形。
3.2斜二测法:
step1:
在已知图形中取互相垂直的轴Ox、Oy,(即取xoy90);
step2:
画直观图时,把它画成对应的轴o'
x'
o'
y'
,取x'
o'
45(or135),它
们确定的平面表示水平平面;
step3:
在坐标系x'
中画直观图时,已知图形中平行于数轴的线段保持平
行性不变,平行于x轴(或在x轴上)的线段保持长度不变,平行于y轴
(或在y轴上)的线段长度减半。
结论:
一般地,采用斜二测法作出的直观图面积是原平面图形面积的2倍.
4
解决两种常见的题型时应注意:
(1)由几何体的三视图画直观图时,一般先考虑“俯视图”.
(2)由几何体的直观图画三视图时,能看见的轮廓线和棱画成实线,不能
看见的轮廓线和棱画成虚线。
二点、直线、平面之间的位置关系
(一)平面的基本性质
1.平面——无限延展,无边界
1.1三个定理与三个推论
公理1:
如果一条直线上有两点在一个平面内,那么直线在平面内。
用途:
常用于证明直线在平面内.
图形语言:
符号语言:
公理2:
不共线...的三点确定一个平面.图形语言:
推论1:
直线与直线外的一点确定一个平面.图形语言:
推论2:
两条相交直线确定一个平面.图形语言:
推论3:
两条平行直线确定一个平面.图形语言:
用于确定平面。
公理3:
如果两个平面有一个公共点,那么它们还有公共点,这些公共点的
集合是一条直线(两个平面的交线).
常用于证明线在面内,证明点在线上.
形语言,文字语言,符号语言的转化:
共面:
ab=A,a//b
异面:
a与b异面
1.空间直线的位置关系:
平行线的传递公理:
平行于同一条直线的两条直线互相平行。
符号表述:
a//b,b//ca//c
等角定理:
如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,那么这两个角
相等或互补。
异面直线:
(1)定义:
不同在任何一个平面内的两条直线——异面直线;
(2)判定定理:
连平面内的一点与平面外一点的直线与这个平
面内不过此点的直线是异面直线。
P
符号语言:
PA与异面a
Aa
1)范围:
0,90;
(2)作异面直线所成的角:
平移法.
如右图,在空间任取一点O,过O作a'
//a,b'
//b,
则a'
b'
所成的角为异面直线a,b所成的角。
特别地,
找异面直线所成的角时,经常把一条异面直线平移到
另一条异面直线的特殊点(如线段中点,端点等)上,
形成异面直线所成的角.
l
2.直线与平面的位置关系:
lA
l//
1.线面平行:
①定义:
直线与平面无公共点
a//b
②判定定理:
aa//(线线平行线面平行)
b
a//
③性质定理:
aa//b(线面平行线线平行)
④判定或证明线面平行的依据:
(i)定义法(反证):
ll//(用
ii)判定定理:
aa//“线线平行面面平行”(用
于证明);
(iii)//a//“面面平行线面平行”(用于证明);
a
ba
(4)ba//(用于判断);
2
.线面斜交:
①直线与平面所成的角(简称线面角):
若直线与平面
斜交,则平面的斜线与该斜线在平面内射影的夹角。
【如
图】PO于O,则AO是PA在平面内的射影,
PAO就是直线PA与平面所成的角。
范围:
0,90,注:
若l或l//,则直线l与平面所成的角为0;
若
l,则直线l与平面所成的角为90。
3.面面平行:
//;
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
两个平面互相平行;
a,b,abO,a//,b////【如下图①】
数学必修2第11页共31页
推论:
一个平面内的两条相交直线分别平行于另一个平面的两条直线,那
么这两个平面互相平行
a,b,abO,a'
a//a'
b//b'
//【如上图②】
判定2:
垂直于同一条直线的两个平面互相平行.符
号表述:
a,a//.【如右图】a
3判定与证明面面平行的依据:
(1)定义法;
(2)
判定定理及推论(常用)(3)判定2
//
4面面平行的性质:
(1)a//(面面平行线面平行);
(2)
aa//b;
(面面平行线线平行)(3)夹在两个平行平面间的
平行线段相等。
【如图】
(四)垂直关系(包括线面垂直,面面垂直)
1.线面垂直
若一条直线垂直于平面内的任意一条直线,则这条直线垂直于平
面。
若任意a,都有la,且l,则l.
a,babO
ll(线线垂直线面垂直)
lalb
③性质:
(1)l,ala(线面垂直线线垂直);
(2)a,ba//b;
④证明或判定线面垂直的依据:
(1)定义(反证);
(2)判定定理(常
a//b//ab
用);
(3)b(较常用);
(4)a;
(5)a
aaa
ab
(面面垂直线面垂直)常用;
⑤三垂线定理及逆定理:
I)斜线定理:
从平面外一点向这个平面所引的垂线
II)三垂线定理及逆定理:
已知PO,斜线PA在平面内的射影为
OA,a,
①若aOA,则aPA——垂直射影垂直斜线,此为三垂线定理;
3.2面面斜交
①二面角:
OBl,OAlAOB是二面角-l的平面角
AOB[0,180]
②作二面角的平面角的方法:
(1)定义法;
(2)三垂线
法(常用);
(3)垂面法.
3.3面面垂直
(1)定义:
若二面角l的平面角为90,则;
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.
a(线面垂直面面垂直)
(3)性质:
①若,二面角的一个平面
角为
aABa(面面垂直线
aAB
面垂直);
A
二、基础题型(必懂)
1、概念辨析题:
(1)此题型一般出现在填空题,选择题中,解题方法可采用排除法,筛选
法等。
(2)对于判断线线关系,线面关系,面面关系等方面的问题,必须在熟练
掌握有关的定理和性质的前提下,利用长方体,正方体,实物等为模
型来进行判断。
你认为正确的命题需要证明它,你认为错误的命题必
须找出反例。
(3)相关例题:
课本和辅导书上出现很多这样的题型,举例说明如下:
例:
(09年北京卷)设m,n是两条不同的直线,,,是三个不同的平面,
给出下列四个说法:
①m,n//mn;
②//,//,mm;
③
m//,n//m//n
④,//,说法正确的序号是:
2、证明题。
证明平行关系,垂直关系等方面的问题。
(1)基础知识网络:
三、趋近高考(必懂)
1.(2010全国卷2理)已知正四棱锥SABCD中,
的体积最大时,它的高为
(A)1(B)3(C)
【答案】C
【解析】设底面边长为a,则高
,
设,则,当y取最值时,
或a=4时,体积最大,此时,故选C.
2.(2010陕西文)若某空间几何体的三视图如图所
示,则该几何体的体积是[B]
(A)2(B)1
SA23,那么当该棱锥
2(D)3
所以体积
,解得a=0
1
C)
D)
3.(2010辽宁文)已知S,A,B,C是球O表面上的点,SA平面ABC,ABBC,
SAAB1,BC2,则球O的表面积等于
A)4
B)3
C)2
A.由已知,球O的直径为2RSC2,表面积为4R24.
4.(2010安徽文)一个几何体的三视图如
图,该几何体的表面积是
(A)372(B)360
(C)292(D)280
【答案】B
【解析】该几何体由两个长方体组合而成,
其表面积等于下面长方体的全面积加上面长方体的4个侧面积之和。
s2(10810282)2(6882)360.
【方法技巧】把三视图转化为直观图是解决问题的关键.又三视图很容易知
道是两个长方体的组合体,画出直观图,得出各个棱的长度.把几何体的表
面积转化为下面长方体的全面积加上面长方体的4个侧面积之和。
5.(2010重庆文)到两互相垂直的异面直线的距离相等的点
选B,本题主要考察了对三视图所表达示的空间几何体的识别以及
几何体体积的计算,属容易题
7.
(2010福建文)若一个底面是正三角形
三棱柱的正视图如图所示,则其侧面积...等
()
A.3B.2
C.23D.6
【解析】由正视图知:
三棱柱是以底面边长为2,高为1的正三棱柱,所以
底面积为
2423,侧面积为3216,选D.
8.(2010全国卷1文)已知在半径为2的球面上有A、B、C、D四点,若
AB=CD=2则四面体,ABCD的体积的最大值为
(A)23(B)43(C)23(D)83
【解析】过CD作平面PCD,使AB⊥平面PCD,交AB与P,设点P到CD的距
离为h,则有V四面体ABCD1212h2h,当直径通过AB与CD的中点
323
时,hmax2221223,故Vmax43
max3
第二章平面解析几何初步
1.解析几何的研究对象是曲线与方程。
解析法的实质是用代数的方法研究
几何.首先是通过映射建立曲线与方程的关系,即如果一条曲线上的点构成
的集合与一个方程的解集之间存在一一映射,则方程叫做这条曲线的方程,
这条曲线叫做方程的曲线。
如x2+y2=1是以原点为圆心的单位圆的方程。
2.求曲线方程的一般步骤:
(1)建立适当的直角坐标系;
(2)写出满足条件的
点的集合;
(3)用坐标表示条件,列出方程;
(4)化简方程并确定未知数的取
值范围;
(5)证明适合方程的解的对应点都在曲线上,且曲线上对应点都
满足方程(实际应用常省略这一步)。
3.直线的倾斜角和斜率:
直线向上的方向与x轴正方向所成的小于1800
的正角,叫做它的倾斜角。
规定平行于x轴的直线的倾斜角为00,倾斜角
的正切值(如果存在的话)叫做该直线的斜率。
根据直线上一点及斜率可
求直线方程。
4.直线方程的几种形式:
【必会】【必考】
(1)一般式:
Ax+By+C=0;
(2)点斜式:
y-y0=k(x-x0);
(3)斜截式:
y=kx+b;
(4)截距式:
xy1;
(5)两点式:
xx1yy1;
x2x1y2y1
(6)法线式方程:
xcosθ+ysinθ=p(其中θ为法线倾斜角,|p|为原点到
直线的距离);
(7)参数式:
xx0tcos(其中θ为该直线倾斜角),t的几何意义是
yy0tsin
定点P0(x0,y0)到动点P(x,y)的有向线段的数量(线段的长度前添加正
负号,若P0P方向向上则取正,否则取负)。
5.到角与夹角:
若直线l1,l2的斜率分别为k1,k2,将l1绕它们的交点逆时
针旋转到与l2重合所转过的最小正角叫l1到l2的角;
l1与l2所成的角中不超
过900的正角叫两者的夹角。
若记到角为θ,夹角为α,则tanθ=k2k1,tan
1k1k2
k2k1
=
6.平行与垂直:
若直线l1与l2的斜率分别为k1,k2。
且两者不重合,则l1//l2
的充要条件是k1=k2;
l1l2的充要条件是k1k2=-1。
7.两点P1(x1,y1)与P2(x2,y2)间的距离公式:
|P1P2|=(x1x2)2(y1y2)2。
8.点P(x0,y0)到直线l:
Ax+By+C=0的距离公式:
d|Ax0By0C|。
A2B2
9.直线系的方程:
若已知两直线的方程是l1:
A1x+B1y+C1=0与l2:
A2x+B2y+C2=0,则过l1,l2交点的直线方程为A1x+B1y+C1+λ
(A2x+B2y+C2=0;
由l1与l2组成的二次曲线方程为(A1x+B1y+C1)
(A2x+B2y+C2)=0;
与l2平行的直线方程为A1x+B1y+C=0(CC1).
10.二元一次不等式表示的平面区域,若直线l方程为Ax+By+C=0.若B>
0,
则Ax+By+C>
0表示的区域为l上方的部分,Ax+By+C<
0表示的区域为l
下方的部分。
11.解决简单的线性规划问题的一般步骤:
(1)确定各变量,并以x和y
表示;
(2)写出线性约束条件和线性目标函数;
(3)画出满足约束条件
的可行域;
(4)求出最优解。
12.圆的标准方程:
圆心是点(a,b),半径为r的圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2,其参数方程为xarcos(θ为参数)。
ybrsin
13.圆的一般方程:
x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>
0)。
其圆心为D,E,
22
半径为12D2E24F。
若点P(x0,y0)为圆上一点,则过点P的切线方程为
x0xy0yDx0xEy0yF0.①
0022
14.根轴:
到两圆的切线长相等的点的轨迹为一条直线(或它的一部分),
这条直线叫两圆的根轴。
给定如下三个不同的圆:
x2+y2+Dix+Eiy+Fi=0,i=1,
2,3.则它们两两的根轴方程分别为(D1-D2)x+(E1-E2)y+(F1-F2)=0;
(D2-D3)x+(E2-E3)y+(F2-F3)=0;
(D3-D1)x+(E3-E1)y+(F3-F1)=0。
不难证明这三条
直线交于一点或者互相平行,这就是著名的蒙日定理。
二、基础例题(必会)
1.坐标系的选取:
建立坐标系应讲究简单、对称,以便使方程容易化简。
例1(经典例题)在ΔABC中,AB=AC,∠A=900,过A引中线BD的
垂线与BC交于点E,求证:
∠ADB=∠CDE。
[证明]见图10-1,以A为原点,AC所在直线为x轴,建立直角坐标系。
设点B,C坐标分别为(0,2a),(2a,0),则点D坐标为(a,0)。
直线BD
方程为xy1,①直线BC方程为x+y=2a,②设直线BD和AE的斜
a2a
率分别为k1,k2,则k1=-2。
因为BDAE,所以k1k2=-1.所以k21,所以直
线AE方程为y12x,由
y2x,解得点E坐标为4a,2a
xy2a33
所以直线DE斜率为k332.因为k1+k3=0.
aa
所以∠BDC+∠EDC=1800,即∠BDA=∠EDC。
例2(经典例题)半径等于某个正三角形高的圆在这个三角形的一条边上
滚动。
证明:
三角形另两条边截圆所得的弧所对的圆心角为600。
[证明]以A为原点,平行于正三角形ABC的边BC的直线为x轴,建立直
角坐标系见图10-2,设⊙D的半径等于BC边上