应用数学基础(下)
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本章小结

一、主要内容

1.平面的基本性质

三个公理:

(1)如果一条直线上的两个点在一个平面内,那么这条直线上的所有点都在这个平面内.

(2)如果两个平面有一个公共点,那么它们相交于经过这点的一条直线.

(3)不在同一条直线上的任意三点可以确定一个平面.

三个推论:

(1)过一条直线和这条直线外的一点,可以并且只可以作一个平面.

(2)两条相交直线可以确定一个平面.

(3)两条平行线可以确定一个平面.

2.空间直线

空间两条直线的位置关系有三种:平行直线;相交直线;异面直线.

性质:

(1)空间两平行于同一条直线的两条直线互相平行.

(2)如果空间两个角的两边对应平行且方向相同,那么这两个角相等.

3.直线和平面

直线和平面的位置关系有三种:

直线在平面内—有无数个公共点;

直线和平面相交—只有一个公共点;

直线和平面平行—没有公共点.

直线和平面平行:

判定:如果平面外一条直线平行于这个平面内的一条直线,那么这条直线和这个平面平行(即“线线平行,线面平行”).

性质:如果一条直线和一个已知平面平行,那么过这条直线的平面与已知平面的交线和这条直线平行(即“线面平行,线线平行”).

直线和平面垂直:

如果一条直线和一个平面相交,并且和这个平面内的任何直线都垂直,那么称这条直线和这个平面互相垂直.

判定:如果一条直线和平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线和这个平面垂直.

性质:如果两条直线都垂直于同一平面,那么这两条直线平行.

三垂线定理及其逆定理:

平面内的一条直线,如果和一条斜线在平面内的射影垂直,那么它就和这条斜线垂直.反之,平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线垂直,那么它就和这条斜线在平面内的射影垂直.

4.平面与平面

空间两个不重合的平面,位置关系有两种:

两平面平行——没有公共点;

两平面相交——有一条公共交线.

平面与平面平行:

判定:如果一个平面内的两条相交直线都平行于另一个平面,那么这两个平面互相平行.

性质:如果两个平行平面分别和第三个平面相交,那么它们的交线也互相平行.

二面角及其平面角:

由一条直线引出的两个半平面组成的图形叫做二面角.这条直线叫做二面角的棱,两个半平面叫做二面角的面.

在二面角的棱上任取一点,分别在二面角的两个半平面内作垂直于棱的两条射线,这两条射线组成的角叫做二面角的平面角.

平面和平面垂直:

两个平面相交,如果所成的二面角是直二面角,那么这两个平面叫做互相垂直.

判定:如果一个平面经过另一个平面的垂线,那么这两个平面互相垂直.

性质:如果两个平面互相垂直,那么在一个平面内垂直于交线的直线,一定垂直于另一个平面.

5.空间几何体

棱柱、棱锥、棱台、旋转体.

有关的面积、体积计算公式见表7-1与表7-2.

二、应注意的问题

1.要摆脱以往平面思维的约束,善于用立体方式去观察、分析空间的图形,培养空间想象能力,形成立体思维习惯.

2.要注意区别:

(1)点到直线的距离与点到平面的距离;

(2)平行直线间的距离,与平面平行的直线到平面的距离,以及平行平面之间的距离.

(3)异面直线所成的角,斜线与平面所成的角;

(4)两平面所成的二面角及其平面角.

3.将空间问题转化为平面问题时,以下关系经常用到:

(1)平面的斜线、斜线的射影、斜线上点向平面作的垂线所构成的直角三角形关系.

(2)正棱锥中,侧棱、高和侧棱在底面上的射影所构成的直角三角形关系.

(3)正棱锥中,斜高、高和斜高在底面上的射影所构成的直角三角形关系.

(4)球中,球心到截面圆的距离、截面圆的半径、球半径构成的直角三角形关系.