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高中三年级数学

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    如图,已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,E、F分别是A1B1、CC1的中点,过D1、E、F作平面D1EGF交BB1于G,
    (Ⅰ)求证:EG∥D1F;
    (Ⅱ)求二面角C1-D1E-F的余弦值;
    (Ⅲ)求正方体被平面D1EGF所截得的几何体ABGEA1-DCFD1的体积。

    本题信息:2011年0127模拟题数学解答题难度较难 来源:张玲玲
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本试题 “如图,已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,E、F分别是A1B1、CC1的中点,过D1、E、F作平面D1EGF交BB1于G,(Ⅰ)求证:EG∥D1F;(Ⅱ)求二面角C1-D1E-F的余弦值...” 主要考查您对

柱体、椎体、台体的表面积与体积

二面角

平面与平面平行的判定与性质

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  • 柱体、椎体、台体的表面积与体积
  • 二面角
  • 平面与平面平行的判定与性质

侧面积和全面积的定义:

(1)侧面积的定义:把柱、锥、台的侧面沿着它们的一条侧棱或母线剪开,所得到的展开图的面积,就是空间几何体的侧面积.
(2)全面积的定义:空间几何体的侧面积与底面积的和叫做空间几何体的全面积, 

柱体、锥体、台体的表面积公式(c为底面周长,h为高,h′为斜高,l为母线)

柱体、锥体、台体的体积公式:




多面体的侧面积与体积:

多面体 图像 侧面积 体积
棱柱
直棱柱的侧面展开图是矩形
棱锥
正棱柱的侧面展开图是一些全等的等腰三角形,
棱台
正棱台的侧面展开图是一些全等的等腰梯形,
  

旋转体的侧面积和体积:

旋转体 图形 侧面积与全面积 体积
圆柱
圆柱的侧面展开图的矩形:
圆锥
圆锥的侧面展开图是扇形:
圆台
圆台的侧面展开图是扇环:

半平面的定义:

一条直线把平面分成两个部分,每一部分都叫做半平面.

二面角的定义:

从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角,这条直线叫做二面角的棱,这两个半平面叫做二面角的面。

二面角的平面角:

以二面角的棱上任意一点为顶点,在两个面内分别作垂直于棱的两条射线,这两条射线所成的角叫二面角的平面角。 一个平面角的大小可用它的平面的大小来衡量,二面角的平面角是多少度,就说这个二面角是多少度。二面角大小的取值范围是[0,180°]。

 直二面角:

平面角是直角的二面角叫直二面角。两相交平面如果所组成的二面角是直二面角,那么这两个平面垂直;反过来,如果两个平面垂直,那么所成的二面角为直二面角。


二面角的平面角具有下列性质:

a.二面角的棱垂直于它的平面角所在的平面,即l⊥平面AOB.
b.从二面角的平面角的一边上任意一点(异于角的顶点)作另一面的垂线,垂足必在平面角的另一边(或其反向延长线)上.
c.二面角的平面角所在的平面与二面角的两个面都垂直,即平面AOB⊥α,平面AOB⊥α.


求二面角的方法:

(1)定义法:通过二面角的平面角来求;找出或作出二面角的平面角;证明其符合定义;通过解三角形,计算出二面角的平面角.上述过程可概括为一作(找)、二证、三计算”.
(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,用三垂线定理或其逆定理作出平面角.
(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,由此可知,二面角的平面角所在的平面与棱垂直.
(4)射影法:利用面积射影定理求二面角的大小;其中S为二面角一个面内平面图形的面积,S′是这个平面图形在另一个面上的射影图形的面积,α为二面角的大小.
(5)向量法:设二面角的平面角为θ.
①如果那么
②设向量m、n分别为平面α和平面β的法向量是相等还是互补,根据具体图形判断。

对二面角定义的理解:

根据这个定义,两个平面相交成4个二面角,其中相对的两个二面角的大小相等,如果这4个二面角中有1个是直二面角,则这4个二面角都是直二面角,这时两个平面互相垂直.按照定义,欲证两个平面互相垂直,或者欲证某个二面角是直二面角,只需证明它的平面角是直角,两个平面相交,如果交成的二面角不是直二面角,那么必有一对锐二面角和一对钝二面角,今后,两个平面所成的角是指其中的一对锐二面角.并注意两个平面所成的角与二面角的区别. 


面面平行的定义:

如果两个平面无公共点,则称这两个平面平行。

图形表示:


面面平行的判定定理:

(1)如果一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,那么这两个平面平行; (线面平行面面平行),
(2)如果一个平面内有两条相交直线分别平行于另一平面内的两条直线,那么这两个平面平行。(线线平行面面平行),
(3)垂直于同一条直线的两个平面平行。
(4)平行于同一个平面的两个平面平行。

符号语言:
(1) ;(3) ;(4)

面面平行的性质定理:

(1)如果两个平行平面同时与第三个平面相交,那么它们的交线平行。 (面面平行线线平行)
(2)如果两个平面平行,那么某一个平面内的直线与另一个平面平行。 (面面平行线面平行)
(3)如果两个平行平面中有一个平面垂直于一条直线,那么另一个平面也垂直于这条直线。

符号语言:
(1) ;(2) ;(3)


线线平行、线面平行、面面平行间的关系:

由于三者之间相互沟通、相互联系,因此立体几何问题的解决往往一题多解(证)。

证明面面平行的常用方法:

(1)反证法,即
(2)判定定理或推论,即
(3)“垂直于同一直线的两个平面平行”这一性质,即 
(4)向量法,两个平面的法向量平行,则这两个平面平行。