数学立体几何平面向量直线方程三角函数知识点.doc

一、平面的基本性质
公理1：如果一条直线上的两点在一个平面内，那么这条直线在此平面内
公理2：过不在一条直线上的三点，有且只有一个平面。
推论1: 经过一条直线及直线外一点，有且只有一个平面。
推论2：经过两条相交直线，有且只有一个平面。
推论3：经过两条平行直线，有且只有一个平面。
公理3：如果两个不重合的平面有一个公共点，那么它们有且只有一条过该点的公共直线。
P
·
α
L
β
符号表示为：P∈α∩β =>α∩β=L，且P∈L
深化：1：若两相交平面有三个公共点，那么三点共线
2：若两平面相交，则一个平面内直线与另一个平面的交点
必定在两个平面的交线上。
纳入平面：不共线三点均分别在两个平面内，则两平面相等。
两直线均分别在两个平面内，则两平面相等。
二、空间中直线与直线之间的位置关系
共面直线
相交直线：同一平面内，有且只有一个公共点；
平行直线：同一平面内，没有公共点；
异面直线： 不同在任何一个平面内，没有公共点，既不相交，也不平行。
2 公理4（平行的传递性）：平行于同一条直线的两条直线互相平行。
3 等角定理：空间中如果两个角的两边分别对应平行，那么这两个角相等或互补
4异面直线判定定理：过平面外一点与平面内一点的直线和平面内不经过这点的直线是异面直线。 这个定理是判定空间两条直线是异面直线的理论依据。
5 注意点：
（1）直线所成的角θ∈(0， ]。
（2）两条异面直线所成的角是直角时，我们就说这两条异面直线互相垂直，记作a⊥b；
（3）直线互相垂直，有共面垂直与异面垂直两种情形；
三．线面平行
1判定定理：平面外一条直线与此平面内的一条直线平行，则该直线与此平面平行。
2直线与平面的性质定理：一条直线与一个平面平行，则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行。 （由线面平行推线线平行）
四．平面与平面平行
1判定定理1：一个平面内的两条交直线与另一个平面平行，则这两个平面平行。
2判定定理2：一个平面内的两条相交直线分别平行于
另一平面内的两条相交直线，则这两个平
面平行。
3判定定理2:如果两个平面垂直于同一条直线，那么这两
个平面平行。
4判定定理3：平行于同一个平面的两个平面平行。
平面与平面平行的性质
1、 平面与平面平行的性质定理1：如果两个平面同时与第三个平面相交，那么它们的交线 平行。
2、 平面与平面平行的性质定理2：如果两个平面平行，则在一个平面内的所有直线都平行于另一个平面。
3、 平面与平面平行的性质定理3：如果两个平行平面中有一个垂直于一条直线，那么另一个平面也垂直于这条直线。
五．直线与平面平行
1直线与平面垂直的判定
1、定义
如果直线L与平面α内的任意一条直线都垂直，我们就说直线L与平面α互相垂直，记作L⊥α，直线L叫做平面α的垂线，平面α叫做直线L的垂面。如图，直线与平面垂直时,它们唯一公共点P叫做垂足。
L
P
2、判定定理：一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直，则该直线与此平面垂直。
注意点： a)定理中的“两条相交直线”这一条件不可忽视；
b)定理体现了“直线与平面垂直”与“直线与直线垂直”互相转化的数学思想。
3相关定理：若直线垂直于平面，则垂直于平面内的任一条直线
过一点有且只有一条直线与已知平面垂直
过一点有且只有一个平面与已知直线垂直
4性质定理1：垂直于同一个平面的两条直线平行
性质定理2：垂直于同一直线的两个平面互相平行。
六．平面与平面垂直
1、二面角的概念：表示从空间一直线出发的两个半平面所组成的图形
A
棱l β
B
　　 α
2、二面角的记法：二面角α-l-β或α-AB-β
3、两个平面互相垂直的判定定理1：一个平面过另一个平面的垂线，则这两个平面垂直。
两个平面互相垂直的判定定理2：求得二面角的平面角为
两个平面互相垂直的判定定理3：两个平行平面中的一个垂直于第三个平面，则另一个平面也垂直于第三个平面
性质定理1： 两个平面垂直，则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直。
性质定理2：两相交平面同时垂直于第三个平面，则两相交平面的交线也垂直于第三个平面。

七．相关方法汇合
1. 证明线线垂直的方法：
(1) 计算两直线所成的角为（包含异面直线所成的角）。
(2) 线面垂直的性质。
(3) 向量法（（a,b为非零向量））。
2．判断线面垂直的方法
（1）线面垂直的定义。（2）线面垂直的判定定理。（3）平行性垂直平面的传递性。
（4）面面垂直的性质。（5）面面平行的性质。（6）面面垂直的性质。
（7）向量法（直线的方向向量与平面的法向量平行：）。
3．面面垂直的判定
（1）面面垂直的定义。（2）面面垂直的判定定理。（3）向量法（法向量垂直）。
八．空间角
1.异面直线所成的角
1、通过异面直线所成角的定义，把异面直线所成的角转化成平面内的线线角。
2、求两条异面直线所成角的大小步骤如下：
（1）利用定义构造角，可固定一条，平移另一条，或这两条同时平移到某个特殊位置，顶点选在特殊位置上；（2）证明做出的角就是所求角；（3）利用三角形来求解，异面直线所成角的范围是（0，]
2线面所成的角
1.分类：（1）线面平行或线在面内，线面所成角为。
（2）线面垂直，线面所成角为。
（3）斜线和平面所成的角为。
2.找角：求直线与平面所成角的过程：a.通过射影转化法，做出直线与平面所成的角；b.在三角形中求角的大小。
3.向量法:设是平面的斜线，设，向量为平面的法向量，设PA与平面所成的角为，则。
3面面所成的角---二面角
求二面角的方法：
（1） 定义法：直接在二面角的棱上取一点（特殊点），分别在两个半平面中作棱的垂线，得出平面角。用定义法时，要观察图形的特性
（2） 三垂线法：已知二面角其中一个面内一点到另一个面的垂线，用三垂线定理或逆定理作出平面角
（3） 垂面法：已知二面角内一点到两个面的垂线时，过两垂线作平面与两个半平面的交线所成的角即为平面角。
（4）射影法：利用面积射影公式 ，其中为平面角的大小。此方法不必在图中画出平面角来。
（5）向量法：设二面角的平面角为：a. 若，有，，那么。b. 设向量、分别为平面和平面的法向量，则，与是相等还是互补，根据具体图形判断。
2.存在性和唯一性定理
(1)过直线外一点与这条直线平行的直线有且只有一条；
(2)过一点与已知平面垂直的直线有且只有一条；
(3)过平面外一点与这个平面平行的平面有且只有一个；
(4)与两条异面直线都垂直相交的直线有且只有一条；
(5)过一点与已知直线垂直的平面有且只有一个；
(6)过平面的一条斜线且与该平面垂直的平面有且只有一个；
(7)过两条异面直线中的一条而与另一条平行的平面有且只有一个；
(8)过两条互相垂直的异面直线中的一条而与另一条垂直的平面有且只有一个.
3.射影及有关性质
(1)点在平面上的射影自一点向平面引垂线，垂足叫做这点在这个平面上的射影，点的射影还是点.
(2)直线在平面上的射影自直线上的两个点向平面引垂线，过两垂足的直线叫做直线在这平面上的射影.和射影面垂直的直线的射影是一个点；不与射影面垂直的直线的射影是一条直线.
(3)图形在平面上的射影一个平面图形上所有的点在一个平面上的射影的集合叫做这个平面图形在该平面上的射影.
当图形所在平面与射影面垂直时，射影是一条线段；当图形所在平面不与射影面垂直时，射影仍是一个图形.
(4)射影的有关性质
从平面外一点向这个平面所引的垂线段和斜线段中：
(i)射影相等的两条斜线段相等，射影较长的斜线段也较长；
(ii)相等的斜线段的射影相等，较长的斜线段的射影也较长；
(iii)垂线段比任何一条斜线段都短.

向量
一向量相关概念
（1）向量——既有大小又有方向的量。

在此规定下向量可以在平面（或空间）平行移动而不改变。
（6）并线向量（平行向量）——方向相同或相反的向量。
规定零向量与任意向量平行。

（7）向量的加、减法如图：

（8）平面向量基本定理（向量的分解定理）

的一组基底。
（9）向量的坐标表示

表示。

二 平面向量的数量积

数量积的几何意义：

（2）数量积的运算法则

［练习］

答案：

答案：2

答案：
三．线段的定比分点

※. 你能分清三角形的重心、垂心、外心、内心及其性质吗？

直线方程.
1.直线的倾斜角
2. 直线方程的几种形式：点斜式、截距式、两点式、斜切式

直线方程：

3. ⑴两条直线平行：
· 推论：如果两条直线的倾斜角为则∥.
⑵两条直线垂直：
两条直线垂直的条件：①设两条直线和的斜率分别为和，则有
4. 直线的交角：
5. 过两直线的交点的直线系方程为参数，不包括在内）
6. 点到直线的距离：
⑴点到直线的距离公式：设点，直线到的距离为，则有.
注：
1. 两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2)的距离公式：.
2. 定比分点坐标分式。若点P(x,y)分有向线段,其中P1(x1,y1),P2(x2,y2).则
特例，中点坐标公式；重要结论，三角形重心坐标公式。
3. 直线的倾斜角（0°≤＜180°）
4.两条平行线间的距离公式：设两条平行直线，它们之间的距离为，则有.
注；直线系方程
1. 与直线：Ax+By+C= 0平行的直线系方程是：Ax+By+m=0.( m∊R, C≠m).
2. 与直线：Ax+By+C= 0垂直的直线系方程是：Bx-Ay+m=0.( m∊R)
3. 过定点（x1,y1）的直线系方程是： A(x-x1)+B(y-y1)=0 (A,B不全为0)
4. 过直线l1、l2交点的直线系方程：（A1x+B1y+C1）+λ( A2x+B2y+C2）=0 (λ∊R） 注：该直线系不含l2.

7. 关于点对称和关于某直线对称：
⑴关于点对称的两条直线一定是平行直线，且这个点到两直线的距离相等.
⑵关于某直线对称的两条直线性质：若两条直线平行，则对称直线也平行，且两直线到对称直线距离相等.
若两条直线不平行，则对称直线必过两条直线的交点，且对称直线为两直线夹角的角平分线.
⑶点关于某一条直线对称，用中点表示两对称点，则中点在对称直线上（方程①），过两对称点的直线方程与对称直线方程垂直（方程②）①②可解得所求对称点.

三角函数
一函数关系
商数关系：

平方关系：

二诱导公式
公式一：设为任意角，终边相同的角的同一三角函数的值相等：

公式二：设为任意角，与的三角函数值之间的关系：

公式三：任意角与的三角函数值之间的关系：

公式四：与的三角函数值之间的关系：

公式五：与的三角函数值之间的关系：

公式六：及与的三角函数值之间的关系：

记背诀窍：奇变偶不变，符号看象限．
三．和差角公式

四．和差化积

口诀：正加正，正在前，余加余，余并肩，正减正，余在前，余减余，负正弦．
五．积化和差

六．倍角公式
二倍角公式

三倍角公式

七．半角公式

（正负由所在的象限决定）
八．万能公式

九．辅助角公式

十．正弦定理
在任意△ABC中，角A、B、C所对的边长分别为a、b、c，三角形外接圆的半径为R．则有 ：

正弦定理变形可得：

十一.余弦定理

或