高考立体几何知识点总结(详细)

温柔似野鬼°
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2021年02月16日 18:39
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2021年2月16日发(作者:dreaming)

























高考立体几何知识点总结



一



、空间几何体



(一)



空间几何体的类型




1


多面体:


由若干个平面多边形围成 的几何体。围成多面体的各个多边形叫做多面体的


面,相邻两个面的公共边叫做多面体的 棱,棱与棱的公共点叫做多面体的顶点。




2


旋转体:


把一个平面图形绕它所在 的平面内的一条定直线旋转形成了封闭几何体。其


中,这条直线称为旋转体的轴。




(二)



几种空间几何体的结构特征




1


、棱柱的结构特征




1.1


棱柱的定义:


有两个面互相平行,


其余各面都是四边


形,并且每相 邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些


面所围成的几何体叫做棱柱。




1.2


棱柱的分类



图


1-1


棱柱





底面是四边形



底面是平行四边形



侧棱垂直于底面



棱柱


底面是矩形



四棱柱


底面是正方形



平行六面体


棱长都相等



直平行


六面体


长方体


正四棱 柱


正方体



性质


:



Ⅰ、侧面都是平行四边形,且各侧棱互相平行且相等;



Ⅱ、两底面是全等多边形且互相平行;



Ⅲ、平行于底面的截面和底面全等;



1.3



棱柱的面积和体积公式



S

< p>
直棱柱侧



ch


(


c


是底周长,


h


是高 )



S


直棱柱表面



= c


·


h+ 2S


底



V


棱柱



= S


底



·


h


2


、棱锥的结构特征




2.1


棱锥的定义





(


1


)



棱锥:有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形,由这


些面所围成的几何体叫做棱锥。



(


2


)


正棱锥:如果有一个棱锥的底面是正多边形,并且顶点在底 面的投影是底



1


面的中心,这样的棱锥叫做正棱锥。




2.2


正棱锥的结构特征




Ⅰ、



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;


它们面积的比等于截得的棱锥的高与原棱锥的高的


平方比;


截得的棱锥的体积与原棱锥的体积的比等于截得的棱锥的高 与原棱锥的


高的立方比;



Ⅱ、



正棱锥的各侧棱相等,各侧面是全等的等腰三角形;




正棱锥侧面积:


S

< br>正棱椎



1


ch


'


(


c


为底周长,

< p>
h


'


为斜高)



2


D


O


A


P


体积:


V


棱椎



1


Sh


(


S


为底面积,


h

为高)



3


C


H


B



正四面体:



对于棱长为


a


正四面体的问题可将它补成一个边长为


2


a


(正方体的边长)



2


2


a


的正方体问题。



2


对棱间的距离为


正四面体 的高


6


2


a


(



l


正方体体对角线

< br>)



3


3


2


3


1


a


(


V


正方体



4


V


小三棱锥



V


正方体


)



12


3


正四面体的体积为


正四面体的中 心到底面与顶点的距离之比为


1


:


3< /p>


(



1


1


l


正方体体对角线


:


l


正方体体对角线


)



6


2


3


、棱台的结构特征



3.1


棱台的定义:用一个平行于底面的平面去截棱锥,我们把截面和底面之间的


部分称为棱台。



3.2


正棱台的结构特征




(


1


)各侧棱相等,各侧面都是全等的等腰梯形;



(


2


)正棱台的 两个底面和平行于底面的截面都是正多边形;




(


3


)正棱台的对角面也是等腰梯形;




(


4

< br>)各侧棱的延长线交于一点。



4


、圆柱的结构特征



4.1


圆柱的定义:以矩形的一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柱。




2


4.2


圆柱的性质



(


1


)上、下底及平行于底面的截面都是等圆;




(


2

< p>
)过轴的截面


(


轴截面


)


是全等的矩形。



4.3

< p>
圆柱的侧面展开图:圆柱的侧面展开图是以底面周长和母线长为邻边的矩


形 。



4.4


圆柱的面积和体积公式




S


圆柱侧面



= 2π


·


r


·


h



(r


为底面半径,

< br>h


为圆柱的高


)



S


圆柱全



= 2π


r


h + 2π


r


2





V


圆柱



= S


底


h = πr


2


h


5


、圆锥的结构特征



5.1


圆锥的定义: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

< br>何体叫做圆锥。



5.2


圆锥的结构特征




(


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;




(


3


)母线的平方等于底面半径与高的平方和:
















l


2


= r


2


+ h


2




5.3


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。



6


、圆台的结构特征




6.1


圆台的定义:用一个平行于 底面的平面去截圆锥,我们把截面和底面之间


图


1-5


圆锥



的部分称为圆台。




6.2


圆台的结构特征




⑴



圆台的上下底面和平行于底面的截面都是圆;




⑵



圆台的截面是等腰梯形;




⑶



圆台经常补成圆锥,然后利用相似三角形进行研究。




6.3


圆台的面积和体积公式








S


圆台侧



= π


·


(R + r)


·


l



(r


、


R


为上下底面半径


)







S


圆台全



= π


·


r


2


+


π


·


R


2


+


π


·


(R + r)


·


l







V


圆台



= 1/3 (π


r


2



+ π


R


2



+ π


r R) h



(h


为圆台的高


)



7


球的结构特征




7.1


球的定义:以半圆的直径所在的直线为旋


转轴,


半圆旋转一周形成的旋转体叫做球体。


空


间中,与定点距离等于定长的点的集合叫做球



3


面,球面所围成的几何体称为球体。




7-2


球的结构特征




⑴



球心与截面圆心的连线垂直于截面;




⑵



截面半径等于球半径与截面和球心 的距离的平方差:


r


2


= R


2



–


d


2




★


7-3


球与其他多面体的组合体的问题



< /p>


球体与其他多面体组合,包括内接和外切两种类型,解决此类问题的基本思路


是:




⑴



根据题意,确定是内接还是外切,画出立体图形;




⑵



找出多 面体与球体连接的地方,


找出对球的合适的切割面,


然后做出剖 面图;




⑶



将立体问题转化为平面几何中圆与多边形的问题;




⑷



注意圆 与正方体的两个关系:球内接正方体,球直径等于正方体对角线;

































球外切正方体,球直径等于正方体的边长。




7-4


球的面积和体积公式








S


球面



= 4 π R


2




(R


为球半径


)







V


球



= 4/3 π R


3



(三)空间几何体的表面积与体积



空间几何体的表面积



棱柱、棱锥的表面积:各个面面积之和



圆柱的表面积



:

S



2



rl



2



r


2




































圆锥的 表面积:


S




rl




r


2



2


2


S< /p>




rl




r




Rl




R

< p>
圆台的表面积:




< /p>


球的表面积:


S



4



R



扇 形的面积公式


S


扇形


2


n



R


2

1


1




lr


=



r


2


(其中


l


表示弧长,

< br>r


表示半径,



表示弧度)



360


2


2


空间几何体的体积



柱体的体积



:


V



S


底



h

























1


锥体的体积



:


V



S


底



h





3


1


台体的 体积



:




V



(


S


上



3


球体的体积 :


V



S


上< /p>


S


下



S


下


)



h

< p>








4



R


3






3


4



(四)空间几何体的三视图和直观图






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:光线从几何体的左边向右边正投影,得到的投影图。






俯视图:光线从几何体的上面向右边正投影,得到的投影图。



★画三视图的原则:



正俯长相等、正侧高相同、俯侧宽一样



注:球的三视图都是圆;长方体的三视图都是矩形



直观图:


斜二测画法



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;



(< /p>


3


)画法要写好



用斜二测画法画出长方体的步骤:


(


1


)画轴(


2


)画底面(


3

< p>
)画侧棱(


4


)成图



二



、点、直线、平面之间的关系



(一)


、立体几何网络图:



⑹



公理


4


⑴



线线平行



⑵



⑶



⑾



三垂线定理



⑺



线线垂直



三垂线逆定理



⑻



⑿



⑼



⑽



线面垂直



线面平行



⑷



⑸



⒀



⒂



⒃



面面平行



⒁



面面垂直




1


、线线平行的判断:




(


1


)


、平行于同一直线的两直线平行。



(


3


)


、


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


么这条直线和交线平行。< /p>



(


6


)


、如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线平行。




(


12


)< /p>


、垂直于同一平面的两直线平行。



2


、线线垂直的判断:




(


7


)


、


在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线的射影垂直,那 么它也


和这条斜线垂直。



(


8


)


、


在平面内的一条 直线,如果和这个平面的一条斜线垂直,那么它和这条斜


线的射影垂直。




5

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