数学必修2知识点小结
第一章 空间几何体
1.1柱、锥、台、球的结构特征
1、棱柱的定义:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,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。
分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱柱、四棱柱、五棱柱等。
表示:用各顶点字母表示,如五棱柱或用对角线的端点字母,如五棱柱
几何特征:两底面是对应边平行的全等多边形;侧面、对角面都是平行四边形;侧棱平行且相等;平行于底面的截面是与底面全等的多边形。
2、棱锥的定义:有一个面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体
分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱锥、四棱锥、五棱锥等
表示:用各顶点字母,如五棱锥
几何特征:侧面、对角面都是三角形;平行于底面的截面与底面相似,其相似比等于顶点到截面距离与高的比的平方。
注意理解正三棱椎,正四面体、直棱柱的结构特征
3、棱台的定义:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,截面和底面之间的部分
分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱态、四棱台、五棱台等
表示:用各顶点字母,如五棱台
几何特征:①上下底面是相似的平行多边形 ②侧面是梯形 ③侧棱交于原棱锥的顶点
4、圆柱的定义:以矩形的一边所在的直线为旋转轴,其余三边旋转所成的面所围成的旋转体
几何特征:①底面是全等的圆;②母线与轴平行;③轴与底面圆的半径垂直;④侧面展开图是一个矩形。
5、圆锥的定义:以直角三角形的一条直角边为旋转轴,旋转一周所成的曲面所围成的几何体
几何特征:①底面是一个圆;②母线交于圆锥的顶点;③侧面展开图是一个扇形。
6、圆台的定义:用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥,截面和底面之间的部分
几何特征:①上下底面是两个圆;②侧面母线交于原圆锥的顶点;③侧面展开图是一个弓形。
7、球体的定义:以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的几何体
几何特征:①球的截面是圆;②球面上任意一点到球心的距离等于半径。
1.2空间几何体的三视图和直观图
1、定义三视图:正视图(光线从几何体的前面向后面正投影);侧视图(从左向右)、
俯视图(从上向下)
注:正视图反映了物体上下、左右的位置关系,即反映了物体的高度和长度;
俯视图反映了物体左右、前后的位置关系,即反映了物体的长度和宽度;
侧视图反映了物体上下、前后的位置关系,即反映了物体的高度和宽度。
2、画三视图的原则: 长对齐、高对齐、宽相等
3、空间几何体的直观图——斜二测画法
斜二测画法特点:①原来与x轴平行的线段仍然与x平行且长度不变;
②原来与y轴平行的线段仍然与y平行,长度为原来的一半。
③平行于z轴的平行的线段仍然与z平行且长度不变
4、平面图形面积与其直观图面积的关系:
5 用斜二测画法画出长方体的步骤:(1)画轴(2)画底面(3)画侧棱(4)成图
根据三视图画空间几何体的直观图,注意先画俯视图。
1.3 空间几何体的表面积与体积
(一 )空间几何体的表面积
(1)几何体的表面积为几何体各个面的面积的和。
(2)特殊几何体表面积公式(c为底面周长,h为高,为斜高,l为母线)
圆柱的表面积 圆锥的表面积
圆台的表面积 球的表面积
(二)空间几何体的体积
(3)柱体、锥体、台体的体积公式
柱体的体积
锥体的体积
台体的体积 球体的体积
专项练习:
1、已知一个几何体的三视图(单位:cm)如右图所示,则该几何体的侧面积为 _____cm
2、一组合体三视图如右,正视图中正方形边长为2,俯视图为正三角形及内切圆,则该组合体体积为( )
A. 2 B. C. 2+ D.
3、已知某个几何体的三视图如下,根据图中标出的尺寸(单位:cm),可得这个几何体的体积是
4、如图(单位:cm),求图中阴影部分绕AB旋转一周所形成的几何体的表面积和体积.。
5、直角三角形三边长分别是、、,绕三边旋转一周分别形成三个几何体. 想象并说出三个几何体的结构,画出它们的三视图,求出它们的表面积和体积.
6、棱长都是1的三棱锥的表面积为 ,体积为 。
7、(1)等体积的球和正方体,它们的表面积的大小关系是___;
(2)一个直径为32厘米的圆柱形水桶中放入一个铁球,球全部没入水中后,水面升高9厘米,则此球的半径为_________厘米.
8、正方体ABCD-A1B1C1D1 中,O是上底面ABCD的中心,若正方体的棱长为a,则三棱锥O-AB1D1的体积为_____________.
9、如果一个水平放置的平面图形的斜二测直观图是一个底角为45°,腰和上底均为的等腰梯形,那么原平面图形的面积是( ).
A.2+ B. C. D.
第三章 直线与方程
1、直线倾斜角的概念:当直线l与x轴相交时, 取x轴作为基准, x轴正向与直线l向上方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.特别地,当直线l与x轴平行或重合时, 规定α= 0°.
2、 倾斜角α的取值范围: 0°≤α<180°. 当直线l与x轴垂直时, α= 90°.
3、直线的斜率:⑴一条直线的倾斜角α(α≠90°)的正切值叫做这条直线的斜率,常用小写字母k表示,也就是 k = tanα。
①当直线l与x轴平行或重合时, α=0°, k = tan0°=0;
②当直线l与x轴垂直时, α= 90°, k 不存在.
????当???0,90?时,k?0,k随着α的增大而增大; 当???90,180?时,k?0,k随
?着α的增大而增大; 当??90时,k不存在。
由此可知, 一条直线l的倾斜角α一定存在,但是斜率k不一定存在.
1(x1,y1)、P2(x2,y2)的直线的斜率公式:k?⑵过两点Py2?y1(x1?x2) x2?x1
注意下面四点:
(1)当x1?x2时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角为90°;
1、P2的顺序无关; (2)k与P
(3)以后求斜率可不通过倾斜角而由直线上两点的坐标直接求得;
(4)求直线的倾斜角可由直线上两点的坐标先求斜率,再求倾斜角。
※三点共线的条件:如果所给三点中任意两点的连线都有斜率且都相等,那么这三点共线;反之,三点共线,任意两点连线的斜率不一定相等。解决此类问题要先考虑斜率是否存在。
4、直线方程(注意各种直线方程之间的转化)
①直线的点斜式方程:y?y0?k(x?x0),k为直线的斜率,且过点?x0,y0?,适用条件是不垂直x轴。
注意:当直线的斜率为0°时,k=0,直线的方程是y?y0。
当直线的斜率为90°时,直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示.但因l上每一点的横坐标都等于x0,所以它的方程是x=x0。
②斜截式:y?kx?b, k为直线的斜率,直线在y轴上的截距为b ③两点式:y?y1x?x1(x1?x2,y1?y2)直线两点?x1,y1?,?x2,y2? ?y2?y1x2?x1
④截矩式:xy??1,其中直线l与x轴交于点(a,0),与y轴交于点(0,b),即l与xab
轴、y轴的截距分别为a,b。
⑤一般式:Ax?By?C?0(A,B不全为0)
注意:①在平时解题或高考解题时,所求出的直线方程,一般要求写成斜截式或一般式。
②各式的适用范围 ③特殊的方程如:
平行于x轴的直线:y?b(b为常数);平行于y轴的直线:x?a(a为常数);
5、直线系方程:即具有某一共同性质的直线
(1)平行直线系
平行于已知直线A0x?B0y?C0?0(A0,B0是不全为0的常数)的直线系:A0x?B0y?C?0(C为常数),所以平行于已知直线A0x?B0y?C0?0的直线方程可设:A0x?B0y?C?0,C?C0
垂直于已知直线A0x?B0y?C0?0(A0,B0是不全为0的常数)的直线方程可设:B0x?A0y?C?0(C为常数)
(2)过定点的直线系
①斜率为k的直线系:y?
②过两条直线l1:y0?k?x?x0?,直线过定点?x0,y0?; A1x?B1y?C1?0,l2:A2x?B2y?C2?0的交点的直线系方程为 ?A1x?B1y?C1????A2x?B2y?C2??0(?为参数),其中直线l2不在直线系中。
6、两直线平行与垂直
(1)当l1:y?k1x?b1,l2:y?k2x?b2时,
l1//l2?k1?k2,b1?b2;l1?l2?k1k2??1
注意:利用斜率判断直线的平行与垂直时,要注意斜率的存在与否。
(2)当l1:A1x?B1y?C1?0,l2:A2x?B2y?C2?0时,
l1//l2?A1B2?A2B1?0且B1C2?B2C1?0;l1?l2?A1A2?B1B2?0 例:设直线l1经过点A(m,1)、B(—3,4),直线l2经过点C(1,m)、D(—1,m+1),
当(1) l1/ /l2 (2) l1⊥l2时,分别求出m的值
7、两条直线的交点
当l1:A1x?B1y?C1?0 l2:A2x?B2y?C2?0相交时,
A1x?B1y?C1?0交点坐标是方程组?的一组解。 ??A2x?B2y?C2?0
方程组无解?l1//l2;方程组有无数解?l1与l2重合。
x1?x2,28. 中点坐标公式:已知两点P1 (x1,y1)、P2(x2,y2),则线段的中点M坐标为(
y1?y2)例:已知点A(7,—4)、B(—5,6),求线段AB的垂直平分线的方程。 2
9、两点间距离公式:设A(x)Bxy1,y1,(2,)2是平面直角坐标系中的两个点,
则|AB|?
10、点到直线距离公式:一点P?x0,y0?到直线l:Ax?By?C?0的距离为d?Ax0?By0?C
A?B22
11、两平行直线距离公式(1)两平行直线距离转化为点到直线的距离进行求解,即:先在任一直线上任取一点,再利用点到直线的距离进行求解。
(2)两平行线间的距离公式:已知两条平行线直线l1和l2的一般式方程为l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0,则l1与l2的距离为d?
12巩固练习:
1、图中的直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则( ).
A.k1<k2<k3B.k3<k1<k2
C.k3<k2<k1D.k1<k3<k2
2、设直线l的方程为(m2-2m-3)x+(2m2+m-1)y=2m-6(m∈R,m≠-1),根据下列条件分别求m的值:①l在x轴上的截距是-3;②斜率为1.
3.已知△ABC的三顶点是A(-1,-1),B(3,1),C(1,6).直线l
平行于AB,交AC,BC分别于E,F,△CEF的面积是△CAB面积的
4、一直线被两直线l1:4x+y+6=0,l2:3x-5y-6=0截得的线段
的中点恰好是坐标原点,求该直线方程.
5、直线l过点(1,2)和第一、二、四象限,若直线l的横截距与纵截距之和为6,求直线l的方程.
6、已知点A(-2,1),B(1,-2),直线y=2上一点P,使|AP|=|BP|,则P点坐标为 .
7、若三点A(-2,3),B(3,-2),C(1,m)共线,则m的值为 2(第3题) C1?C2A?B22 1.求直线l的方程. 4
8、与直线2x+3y+5=0平行,且在两坐标轴上截距的和为6的直线方程
是 。
9、直线l1:x+a2y+6=0和直线l2 : (a-2)x+3ay+2a=0没有公共点,则a的值是
( ).
A.3B.-3C.1D.-1
10、如果AC<0,且BC<0,那么直线Ax+By+C=0不通过( ).
A.第一象限B.第二象限 C.第三象限D.第四象限
11、直线l:(2m+1)x+(m+1)y—7m—4=0所经过的定点为 (m∈R)
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