(word完整版)高中最全立体几何公式

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2020年12月06日 06:16
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不耻下问是什么意思-写事作文开头

2020年12月6日发(作者:聂华龄)


109.证明直线与直线的平行的思考途径
(1)转化为判定共面二直线无交点;
(2)转化为二直线同与第三条直线平行;
(3)转化为线面平行;
(4)转化为线面垂直;
(5)转化为面面平行.
110.证明直线与平面的平行的思考途径
(1)转化为直线与平面无公共点;
(2)转化为线线平行;
(3)转化为面面平行.
111.证明平面与平面平行的思考途径
(1)转化为判定二平面无公共点;
(2)转化为线面平行;
(3)转化为线面垂直.
112.证明直线与直线的垂直的思考途径
(1)转化为相交垂直;
(2)转化为线面垂直;
(3)转化为线与另一线的射影垂直;
(4)转化为线与形成射影的斜线垂直.
113.证明直线与平面垂直的思考途径
(1)转化为该直线与平面内任一直线垂直;
(2)转化为该直线与平面内相交二直线垂直;
(3)转化为该直线与平面的一条垂线平行;
(4)转化为该直线垂直于另一个平行平面;
(5)转化为该直线与两个垂直平面的交线垂直.
114.证明平面与平面的垂直的思考途径
(1)转化为判断二面角是直二面角;
(2)转化为线面垂直.
115.空间向量的加法与数乘向量运算的运算律
(1)加法交换律:a+b=b+a.
(2)加法结合律:(a+b)+c=a+(b+c).
(3)数乘分配律:λ(a+b)=λa+λb.
116.平面向量加法的平行四边形法则向空间的推广
始点相同且不在同一个平面内的三个向 量之和,等于以这三个向量为棱的平行六面体的
以公共始点为始点的对角线所表示的向量.
117.共线向量定理
对空间任意两个向量a、b(b≠0 ),a∥b

存在实数λ使a=λb.
uuuruuur
uuuruuur uuur
P、A、B
三点共线

AP||AB

APtA B

OP(1t)OAtOB
.
ruuuruuur
uuu r
uuu
AB||CD

AB

CD
共线且
AB、CD
不共线

ABtCD

AB、CD
不共线.
uuuruuuruuur
推论 空间一点P位于平面MAB内的

存在有 序实数对
x,y
,使
MPxMAyMB

uuuruuuur uuuruuur
或对空间任一定点O,有序实数对
x,y
,使
OPOM xMAyMB
.
uuuruuuruuuruuur
119.对空间任一点
O
和不共线的三点A、B、C,满足
OPxOAyOBzOC

x yzk
),则当
k1
时,对于空间任一点
O
,总有P、A、B 、C四点共面;当
k1
时,若
O
平面ABC,则P、A、B、C四点共面 ;若
O
平面ABC,则P、A、B、C四点不共
面.
118.共面向量定理
向量p与两个不共线的向量a、b共面的

存在实 数对
x,y
,使
paxby

r
uuuruuuruuur
uuuruuur
uuu
A、B、 C、D
四点共面

AD

AB

AC
共 面

ADxAByAC


uuuruuuru uuruuur
OD(1xy)OAxOByOC

O
平面AB C).
120.空间向量基本定理
如果三个向量a、b、c不共面,那么对空间任一向 量p,存在一个唯一的有序实数组x,
y,z,使p=xa+yb+zc.
推论 设O、A 、B、C是不共面的四点,则对空间任一点P,都存在唯一的三个有序实
uuuruuuruuuruu ur
数x,y,z,使
OPxOAyOBzOC
.
121.射影公式
uuur
已知向量
AB
=
a
和轴
l
,e是
l
上与
l
同方向的单位向量.作A点在
l
上的射影
A
'
,作B
点在
l
上的射影
B
'
,则 < br>uuur
''
AB|AB|cos

a
,e〉=
a
·e
122.向量的直角坐标运算

a

(a
1
,a
2
,a
3
)
,b=
(b
1
,b
2
,b
3
)

(1)
a
+b=(a
1
b
1
,a
2
b
2
,a3
b
3
)

(2)
a
-b=
(a
1
b
1
,a
2
b
2
,a
3< br>b
3
)

(3)λ
a

(
< br>a
1
,

a
2
,

a
3< br>)
(λ∈R);
(4)
a
·b=
a
1
b
1
a
2
b
2
a
3
b
3

123.设A
(x
1
,y
1
,z
1
)
,B
(x
2
,y
2
,z
2
)
, 则
124.空间的线线平行或垂直
uuuruuuruuur
ABOBOA
=
(x
2
 x
1
,y
2
y
1
,z
2
z
1
)
.
rr

a(x
1
,y
1
,z
1
)

b(x
2
,y
2
,z
2
)
,则

x
1


x
2< br>rrrr
rr

a
P
b

a
< br>b(b0)


y
1


y
2< br>;

z

z
2

1
rrrr< br>ab

ab0

x
1
x
2
 y
1
y
2
z
1
z
2
0
.
125.夹角公式

a

(a
1
,a
2
,a
3
)
,b=
(b
1
,b
2
,b
3
)
,则
cos〈
a
,b〉=
a
1
b
1
a
2
b
2
a
3
b
3
aaa
2
1
2
2
2
3
bbb
2222
推论
(a
1
b
1
a
2
b
2
a
3
b
3
)(aaa)(b
1b
2
b
3
)
,此即三维柯西不等式.
2
1
2
1
2
2
2
2
2
3
2
3
.
126. 四面体的对棱所成的角
四面体
ABCD
中,
AC

BD
所成的角为

,则
|(AB
2
CD
2
)(BC
2
DA
2
)|
c os


.
2ACBD
rr
cos

|cosa,b|

rr
|x
1
x
2
y
1
y
2
z
1
z
2
|
|ab|
r

=
r< br>
222222
|a||b|
x
1
y
1
z
1
x
2
y
2
z
2
rr
oo
b
所成角,
a,b
分别表示异面直线
a,b
的方向向量 )(其中


0

90
)为异面直线
a,
128.直线
AB
与平面所成角
127.异面直线所成角


uuurur
r
ABm
u
rur
(
m为平面

的法向量).

arcsin
uuu
|A B||m|
129.若
ABC
所在平面若

与过若
AB< br>的平面

成的角

,另两边
AC
,
BC与平面

成的角分别是

1


2
,
A、B

ABC
的两个内角,则
sin
2
< br>1
sin
2

2
(sin
2
Asin
2
B)sin
2

.
特别地,当
ACB90
时,有
o
sin
2

1
sin
2

2
sin
2

.
130.若
ABC
所在平面若

与过若
AB
的平面

成的角

,另两边
AC
,
BC
与 平面

成的角分别是

1


2
,
A、B

ABO
的两个内角,则
''
tan
2

1
tan
2

2
(sin
2
A< br>'
sin
2
B
'
)tan
2

.
特别地,当
AOB90
时,有
o
sin
2

1
sin
2

2
sin
2

.
131.二面角

l

的平面角
urrurr< br>urr
mnmn
rr


arc
cos
urr

m

n
为平面



的法向量).

arccos
u
|m||n||m||n|
132.三余弦定理
设AC是α内的任一条直线,且BC⊥AC,垂足为C,又设AO与AB所成的角为

1
,AB与
AC所成的角为

2
,AO与AC所成的角为

.则
cos

cos

1
cos
2
.
133. 三射线定理
若夹在平面角为

的二面角间的 线段与二面角的两个半平面所成的角是

1
,

2
,与二面
2222
角的棱所成的角是θ,则有
sin

sin
sin

1
sin

2
2sin
1
sin

2
cos


|
< br>1


2
|

180
o
(< br>
1


2
)
(当且仅当

90
o
时等号成立).
uuuruuuruuur
222

d
A,B
=
|AB|ABAB
(x
2
x
1< br>)(y
2
y
1
)(z
2
z
1
)
.
135.点
Q
到直线
l
距离
uuur< br>1
22
h(|a||b|)(ab)
(点
P
在直线l
上,直线
l
的方向向量a=
PA
,向量
|a|
uuur
b=
PQ
).
136.异面直线间的距离
134.空间两点间的距离公式
若A
(x
1
,y
1,z
1
)
,B
(x
2
,y
2
,z2
)
,则
uuuruur
r
|CDn|
r
(
l
1
,l
2
是两异面直线,其公垂向量为
n
,< br>C、D
分别是
l
1
,l
2
上任一点,
d
d
|n|
l
1
,l
2
间的距离).
137.点
B
到平面

的距离
uuuruur
|ABn|
r
r

n
为平面

的法向量,
AB
是经过面

的一条斜线,
A

).
d
|n|
138.异面直线上两点距离公式
dh
2
m
2
n
2
m2mncos

.
uuuruuur
222'
dhmn2mncosEA,AF
.


dh
2
m
2
n
2
2mncos



EAA
'
F
).
(两条异面直线a 、b所成的角为θ,其公垂线段
AA
'
的长度为h.在直线a、b上分别取两
点E、F,
AEm
,
AFn
,
EFd
).
139.三个向量和的平方公式
'
rrr
2
r
2
r
2
r
2
rrrrrr

(abc)abc2ab2bc2ca

r
2
r
2
r
2
rrrrrrrrrrrr
abc2|a|| b|cosa,b2|b||c|cosb,c2|c||a|cosc,a

140. 长度为
l
的线段在三条两两互相垂直的直线上的射影长分别为
l< br>1
、l
2
、l
3
,夹角分
别为

1


2


3
,则有
l
2l
1
2
l
2
2
l
3
2
cos
2

1
cos
2

2
cos
2

3
1
sin
2

1
s in
2

2
sin
2

3
2
.
(立体几何中长方体对角线长的公式是其特例).
141. 面积射影定理
S
'
S
.
cos

(平面多边形及其射影的面 积分别是
S

S
,它们所在平面所成锐二面角的为

).
142. 斜棱柱的直截面
已知斜棱柱的侧棱长是
l
,侧面积和体积分别是
S
斜棱柱侧

V
斜棱柱
,它的直截面的周长和
面积 分别是
c
1

S
1
,则

S
斜棱柱侧
c
1
l
.

V
斜棱柱
S
1
l
.
143.作截面的依据
三个平面两两相交,有三条交线,则这三条交线交于一点或互相平行.
144.棱锥的平行截面的性质
如果棱锥被平行于底面的平面所截,那么所得的截面与底面相 似,截面面积与底面面积
的比等于顶点到截面距离与棱锥高的平方比(对应角相等,对应边对应成比例的 多边形是相
似多边形,相似多边形面积的比等于对应边的比的平方);相应小棱锥与小棱锥的侧面积的< br>比等于顶点到截面距离与棱锥高的平方比.
145.欧拉定理(欧拉公式)
VFE2
(简单多面体的顶点数V、棱数E和面数F).
(1)
E< br>=各面多边形边数和的一半.特别地,若每个面的边数为
n
的多边形,则面数F
与棱数E的关系:
E
'
1
nF

2
1
mV
.
2
(2)若每个顶点引出的棱数为
m
,则顶点数V与棱数E的关系:
E
146.球的半径是R,则
4
3

R
,
3
2
其表面积
S4

R

其体积
V
147.球的组合体
(1)球与长方体的组合体:
长方体的外接球的直径是长方体的体对角线长.
(2)球与正方体的组合体:
正方体的内切球的直径是正方体的棱长, 正方体的棱切球的直径是正方体的面对角线
长, 正方体的外接球的直径是正方体的体对角线长.
(3) 球与正四面体的组合体:


棱长为
a
的正四面体的内切球的半径为
148.柱体、锥体的体积
66
a
,外接球的半径为
a
.
124
1
V
柱体
Sh

S
是柱体的底面积、
h
是柱体的高 ).
3
1
V
锥体
Sh

S
是锥体的底 面积、
h
是锥体的高).
3

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