高中数学几何三视图教学视频-北师大版高中数学选修2-1课后题答案详解

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第二章 点、直线、平面之间的位置关系
一、平面
1、含义:平面是无限延展的
2、“3个公理”
公理 内容
如果一条直线上的两点在一个
公理1 平面内,那么这条直线在此平面
内
图形 符号
A∈l,B∈l,且A
∈α,B∈α
?l?α
A,B,C三点不共
过不在一条直线上的三点,有且
只有一个平面
公理2
线?存在唯一的α,
使A,B,C∈α
推论:①
一条直线和其外一点可确定一个平面
②两条相交直线可确定一个平面
③两条平行直线可确定一个平面
如果两个不重合的平面有一个公
公理3
共点,那么它们有且只有一条过
该点的公共直线
P∈α,P∈β
?α∩β=l,且P∈l
二、空间中点、直线、面的位置关系(“3种关系”)
1、空间两条直线的位置关系
位置关系
共面
相交
平行
特 点
同一平面内,有且只有一个公共点
同一平面内,没有公共点
不同在任何一个平面内,没有公共点 异面直线
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异面直线的画法
1.异面直线所成角θ的范围是【锐角(或直角)】
0
0
<θ≤90
0
2.当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;
2.直线与平面的位置关系
位置关系
公共点
符号表示
图形表示
直线a在平面α内
无数个公共点
a?α
直线a在平面α外
直线a与平面α相交
直线a与平面α平行
一个公共点
a∩α=A
没有公共点
a∥α
3.两个平面的位置关系
位置关系
两平面平行
图示 表示法
α∥β
公共点个数
没有公共点
有无数个公共
两平面相交
α∩β=l
点(在一条直线
上)
三、平行(3种)
线线平行 线面平行
面面平行
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a∥α
a?α
?
?
b?α
?
?a∥α
?
a∥b
?
?
?
a?β
?
?a∥b
?
α∩β=b
?
α∥β
?
?
α∩γ=a
?
?a∥b
?
β∩γ=b
?
垂直于同一条直线
a⊥α
?
?
?
?a∥b
b⊥α
?
?
的两平面平行
垂直于同一平面的
两直线平行
a∥b
?
?
?
?a∥c.
b∥c
?
?
四、垂直(3种)
线线垂直 线面垂直
面面垂直
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α⊥β
?
α∩β=l
?
?
?a⊥β
a?α
?
?
a⊥l
五、角(3种)
异面直线所成角
直线与平面所成角度
平面的一条斜线和它在平面上
的射影所成的锐角
二面角
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范围:
(0?,90?]
范围:
[0?,90?]
?当直线AP与平面垂直时,它
们所成的角是90°.
?当直线与平面平行或在平面
内时,它们所成的角是0°.
范围:
[0?,180?]
第三章 直线与方程
一、倾斜角和斜率
1、倾斜角:直线的倾斜角α的取值范围是0°≤α<180°,并规定与
x轴平行或重合的直线的倾
斜角为0°.
2、斜率:k = tan α =
直线
倾斜角
斜率
α=0°
0
y
2
-y
1
(x
≠x)
x
2
-x
1
12
0°<α<90°
>0
α=90°
不存在
90°<α<180°
<0
二、直线的位置关系
直线方
程
l
1<
br>:A
1
x?B
1
y?C
1
?0
(
A
1
,B
1
不同时为0),
l
2
:A
2<
br>x?B
2
y?C
2
?0
(
A
2
,B
2
不同时为0)
l
1
l
2
?k
1
?k
2
,b
1
?b
2
平行
l
1
∥l
2
?l
1
,l
2
斜率都不存在
与直线
l:Ax?By?C?0
平行的直线,
可设所求方程为
Ax
?By?C
1
?0
(
c
1
?c
)
l1
?l
2
?
k
1
?k
2
??1
.
垂直
与直线
Ax?By?C?0
垂直的直线,可设所求方程为Bx?Ay?C
1
?0
.
一条直线的斜率不存在,同时另一条直线的斜率等于零
l
1
与l
2
相交?k
1
≠k
2
.
l
1
与
l
2
相交
?
A1
B
1
?
.
A
2
B
2
l<
br>1
与
l
2
相交
?A
1
B
2
?A
2
B
1
?0
.
相交
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l
1
与
l
2
重合
?A
1
B
2
?A
2
B
1
?0,AC12
?A
2
B
1
?0
;
重合
l
1
与
l
2
重合
?
A
1
B
1
C
1
??
A
2
B
2
C
2
三、直线的方程
1.
点斜式:直线
l
过点
P
0
(x
0
,y
0<
br>)
,且斜率为k,其方程为
y?y
0
?k(x?x
0
)
.
2.
斜截式:直线
l
的斜率为k,在y轴上截距为b,其方程为
y?kx?b
.
3.两点式:直线
l
经过两点
P
1
(x
1
,y
1
),P
2
(x
2
,y
2
)
,其方程为
y?y
1
x?x
1
?
(
x
1<
br>?x
2
,y
1
?y
2
)
y
2?y
1
x
2
?x
1
x
a
y
?
1
(不过原点的直线)
b
4. 截距式:直线
l
在x
、<
br>y轴上的截距分别为a
、
b,其方程为
?
5.一般式:
Ax?
By?C?0
(A
、
B不同时为0)
直线一般式方程
Ax?By?
C?0(B?0)
化为斜截式方程
y??x?
?
C
的直线.
B
A
B
A
C
,表示斜率为
?
,y轴上截距为B
B
四、解含有参数的直线恒过定点的问题
(1)方法一:化为点斜式
y?y
0
?k(x?x
0
)
.令
?
?
x?
x
0
?0
,直线必过定点(
x
0
,
y
0<
br>)
y?y?0
0
?
(2)方法二:含有一个参数的二元一次方程若能整理为
A
1
x+B
1
y+C
1
+λ(A<
br>2
x+B
2
y+C
2
)=0,其中λ是参数,
?
A
1
x+B
1
y+C
1
=0,
联立
?
解得.
?
A
2
x+B
2
y+C
2
=0
五、距离公式
1、两点间的距离公式:|P
1
P
2
|=?
x
1
-x
2
?
2
+?y
1
-y
2
?
2
2、点到直线的距离:
点
P(x
0<
br>,y
0
)
到直线
l:Ax?By?C?0
的距离公式为
d?
3、两平行线距离
两条平行直线
l
1
:Ax?By?C1
?0
,
l
2
:Ax?By?C
2
?0
之间的距离公式
d?
|C
1
?C
2
|
A?B22
|Ax
0
?By
0
?C|
A
2
?
B
2
六、对称问题
1、点关于点对称
点
A(a,b)
关于点
P
(
x
0
,
y
0<
br>)
对称,求
A
?
坐标
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?
a?c
?x
0
?
?
解:设
A
?
(c,d)
,则联立
?
2
求得
b?d
?
?y
0
?
?
2
2、点关于线对称
点N(x
0
,y
0
)关于直线l:Ax+By+C=0的对称点M(
x,y)可由
y-y
0
?
A
?
?
?
-<
br>B
?
=-1?AB≠0?
?
x-x
0
·
??
方程组
?
x+x
0
y+y
0
A·+B·
?
?
22
+C=0
求得.
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