数学必修2第二章知识点小结及典型习题

1、第二章点线面位置关系总复习1、 1平面含义：平面是无限延展的，没有大小，厚薄之分。另外，注意平面的表示方法。2点与平面的关系：点 A在平面 内，记作A;点A不在平面 内，记作A点与直线的关系：点 A的直线I上，记作：A I；点A在直线I夕卜，记作A | ； 直线与平面的关系：直线I在平面a内，记作I a；直线I不在平面a内，记作I a。2、四个公理与等角定理:1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符号表示为A L B LAa B a公理1作用：判断直线是否在平面内L a只要找到直线的两点在平面内,那么直线在平面内2公理2:过不在一条直线上的三点，有且只有一个平面。

2、符号表示为：A、B、C三点不共线=> 有且只有一个平面a, 使 Aa、 Ba、 Ca。公理2的三个推论：1：经过一条直线和这条直线外的一点，有且只有一个平面。2：经过两条相交直线，有且只有一个平面。3：经过两条平行直线，有且只有一个平面。公理2作用：确定一个平面的依据。3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。付号表示为：PaA3 => aA3 =L，且 P L公理3说明：两个不重合的平面只要有公共点，那么它们必定交于一条过该公共点的直线,且线唯一。公理3作用：判定两个平面是否相交的依据，是证明三线共点、三点共线的依据。即：判定两个平面相交

3、的方法。 说明两个平面的交线与两个平面公共点之间的关系：交线必过公共点。 可以判断点在直线交线上，即证假设干个点共线的重要依据。 4公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行。符号表示为：设 a、b、c是三条直线a /bc /b强调：公理4实质上是说平行具有传递性，在平面、空间这个性质都适用。公理4作用：判断空间两条直线平行的依据。说明空间中平行于一条直线的所有直线都互相平行5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3、 1证明共面问题：方法1是先证明由某些元素确定一个平面，在证明其余元素也在这个平面内。方法2是先证明分别由不同元素确定假设干个平面，再证明这些平面重

4、合。2证明三点共线问题的方法：先确定其中两点在某两个平面的交线上，再证明第三点 是这两个平面的公共点，那么第三个点在必然在这两个平面的交线上。3证明三线共点问题的方法：先证明其中两条直线交于一点，再证明第三条直线也经 过这个点。4、异面直线：不同在任何一个平面内的两条直线。既不平行也不相交的两条直线 异面直线定义：不同在任何一个平面内的两条直线 异面直线性质：既不平行，又不相交。 异面直线判定：过平面外一点与平面内一点的直线与平面内不过该点的直线是异面直线 异面直线所成角：直线 a、b是异面直线，经过空间任意一点0,分别引直线a'/ a, b'/ b，那么把直线a'和b

5、'所成的锐角或直角叫做异面直线a和b所成的角。两条异面直线所成角的范围是 0°, 90° ，假设两条异面直线所成的角是直角，我们 就说这 两条异面直线互相垂直。两条直线互相垂直，有共面垂直与异面垂直两种情形 说明：1判定空间直线是异面直线方法：根据异面直线的定义；异面直线的判定定理2在异面直线所成角定义中，空间一点0是任取的，而和点 0的位置无关。3求异面直线所成角步骤：一作、二证、三计算第一步作角：先固定其中一条直线， 在这条直线取一点， 过这个点作另一条直线的平行 先；或两条同时平移到某个特殊的位置，顶点选在特殊的位置上。第二步证明作出的角即为所求角。第三步利用

6、三角形边长关系计算出角。思路是把两条异面直线所成的角转化为两条相交直线所成的角5、空间中直线与直线、直线与平面、平面与平面之间的位置关系1空间两条直线的位置关系 有且只有三种：士/4相交直线：同一平面内，有且只有一个公共点；共面直线 F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。2直线与平面的位置关系有且只有三种： 直线在平面内 有无数个公共点 直线与平面相交有且只有一个公共点 直线在平面平行没有公共点指出：直线与平面相交或平行的情况统称为直线在平面外，可用afa来表示三种位置关系的符号表示：a a aAa = A a / a注意直线与平面的位置关系其他分类

7、：1按直线与平面的公共点数分类：自己补充2按直线是否与平面平行分类：3按直线是否在平面内分类:3平面与平面之间的位置关系 有且只有两种:按有无公共点分类 两个平面平行一一没有公共点；a/B。 两个平面相交一一有一条公共直线；aQB =6、空间中的平行问题 _1线线平行的判定方法：| 线线平行的定义：两条直线共面，但是无公共点 直线互相平行a /线面平行的性质定理：aaJa/bb 一b。公理4 :平行于同一条直线的两条a “线面垂直的性质定理：卜b a/b面面平行的性质定理:a/b2直线与平面平行的判定及其性质线面平行的判定定理：|平面外一条直线与此平面内一条直线平行,那么该直线与此平面平行。线

8、线平行线面平行证明线面平行，只要在平面内找一条直线 b与直线a平行即可。一般情况下，我们会用 到中位线定理、平行线段成比例问题、平行公理等。线面平行的性质定理：|如果一条直线和一个平面平行，经过这条直线的平面和这个平面相交， 那么这条直线和交线平行。线面平行线线平行性质定理的作用：利用该定理可解决直线间的平行问题线面平行的判定方法：线面平行的定义：直线与平面无公共点判定定理:a/面面平行的性质:a/3平面与平面平行的判定及其性质面面平行的判定定理:'勺两条相交直线都平行于另一个平面,面平行那么这两个平线面平行面面平行，两个平面平行的性质定理与结论： 如果两个平行平面都和第三个平面相交，

9、那么它们的交线平行。 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。 面面平行的判定方法：面面平行t线线平行面面平行t线面平行面面平行的定义：两个平面无公共点。b判定定理：a/线面垂直的性质定理/公理四的推广Pa/7、空间中的垂直问题线线、面面、线面垂直的定义 两条异面直线的垂直：如果两条异面直线所成的角是直角，就说这两条异面直线互相垂直。 线面垂直：如果一条直线和一个平面内的任何一条直线垂直，就说这条直线和这个平面垂直。 平面和平面垂直： 如果两个平面相交， 所成的二面角从一条直线出发的两个半平面所组成的图形是直二面角平面角是直角，就说这两个平面垂直。1线线垂直的判定方法： 线线

10、垂直的定义：两条直线所成的角是直角。共面垂直、异面垂直 线面垂直的性质：a , ba b线面垂直的性质：a , b/a b2线面垂直判定定理和性质定理判定定理：如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直，那么这条直线垂直这个平面。判定线面垂直，只要在平面内找到两条相交直线与直线垂直即可注意：两条直线必 须相交 经常用到的知识点有： 等腰三角形三线合一中线，角平分线，高，如果取等腰三角形底边的中点，连接顶点与中点的线既是中线也是高，所以，这条线垂直于底边；2 .2 2 正方形的对角线是互相垂直的；三角形勾股逆定理 a b c，可以推出a边与b边垂直； 如果是要证异面垂直的两条直线，一般采用线面

11、垂直来证明一条线垂直于另一条线所在的平面，从而得到两条异面直线垂直； 采用三垂线定理或者其逆定理得到两条直线垂直。性质定理：如果两条直线同垂直于一个平面，那么这两条直线平行。线面垂直的判定方法: 线面垂直的定义线面垂直的判定定理:ba 平行线垂直平面的传递性推论：ba/b 卜 面面平行的性质结论： ，aa面面垂直的性质定理：Iaaa I “3面面垂直的判定定理和性质定理判定定理：如果一个平面经过另一个平面的一条垂线，那么这两个平面互相垂直。性质定理：如果两个平面互相垂直，那么在一个平面内垂直于他们的交线的直线垂直于另 个平面。面面垂直的判定方法 面面垂直的定义：两个平面相交所成的二面角是直二面

12、角a 面面垂直的判定定理：a 面面平行的性质结论：/8、空间角问题|空间角的计算步骤：一作，二证，三计算叫这两条O1直线与直线所 两平行直线所成的角：规定为 0。 两条相交直线所成的角： 两条直线相交其中不大于直角的角, 直线所成的角。 两条异面直线所成的角：过空间任意一点0,分别作与两条异面直线 a, b平行的直线a, b，形成两条相交直线，这两条相交直线所成的不大于直角的角叫做两条异面直线所成的角， 的范围为0°, 90° 。注意：1异面直线所成的角0°<0< 90°锐角或者直角2计算中，通常把两条异面直线所成的角转化为两条相交直线所成的

13、角。3角AOB的度数并不等于直线 AO与直线BO所成的角。2直线和平面所成的角平面的平行线与平面所成的角：规定为0。平面的垂线与平面所成的角：规定为 90 。平面的斜线与平面所成的角：平面的一条斜线和它在平面内的射 影所成的锐角，叫做这条直线和这个平面所成的角，取值范围为0°, 90 °。由直线与平面所成的角的范围为0° , 90° 。 0时，b/ 或b 求斜线与平面所成角的思路类似于求异面直线所成角：“一作，二证，三计算。关键的步骤是“作角斜线和射影所成的角求线面角的方法 求一条直线与平面所成的角，就是要找这条直线在平面上的射影，射影与它的直线所成的角

14、即为线面角，即作垂线，找射影 定义：斜线和它在平面内的射影的夹角叫做斜线和平面所成的角或斜线和平面的夹角 方法：作直线上任意一点到面的垂线，与线面交点相连，利用直角三角形有关知识求得三角形其中一角就是该线与平面的夹角。 在解题时，注意挖掘题设中两个主要信息：1、斜线上一点到面的垂线；2、过斜线上的一点或过斜线的平面与面垂直，由面面垂直性质易得垂线。3二面角和二面角的平面角 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

15、角的平面角。 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：二面角的平面角0°180°求二面角的方百 定义法：在棱上选择一个特殊点， 过这个点分别在两个半平面内作垂直于棱的射线得到平 面角 垂面法：过棱上一点作棱的垂直平面，该平面与二面角的两个半平面产生交线，这两条交线所成的角为二面角的平面角 垂线法：过二面角的一个面内一点作另一个平面的垂线，过垂足作棱的垂线，利用线面垂直可找到二面角的平面角或其补角。9、“转化思想，要熟练他们之间的转换线线垂直弟*线面垂

16、直*.*面面垂直线线平行呻 线面平行*面面平行证明空间线面平行或垂直需要注意三点1由想性质，由求证想判定。2适当添加辅助线或面是解题的常用方法之一。3使用定理时要明确条件是否满足定理条件，再由定理得出相应结论。10、稳固专项练习 1.如图，在三棱锥 S-ABC中，SA 底面ABC , AB BC, DE垂直平分SC,且分别交 AC 于D，交SC于E,又SA=AB , SB=BC，求二面角 E- BD-C的度数。2、3、在正方体ABCD A1B1C1D1中, BCi与平面ABi所成的角的大小是_ BDi与平面ABi所成的角的大小是_ CC1与平面BC1 D所成的角的大小是 BCi与平面AiBCD

17、i所成的角的大小是 BDi与平面BCiD所成的角的大小是4、空间内一点 0出发的三条射线 OA、OB、0C两两夹角为60°,试求OA与平面BOC 所成的角的大小.5、点S是正三角形ABC所在平面外的一点，且SA SB SC ,SG为 SAB上的高，D、E、F分别是AC、BC、SC的中点， 试判断SG与平面DEF内的位置关系，并给予证明6、 正方体ABCD AIBiCi Di,求证平面BiADi /平面BCi D7、直线PA垂直正方形 ABCD所在的平面A为垂足。求证：平面 PAC平面PBD。在棱长都为1的正三棱锥S ABC中，侧棱SA与底面ABC所成的角是 &直线PA垂直于圆

18、O所在的平面，A为垂足，AB为圆O的直径，C是圆周上异于 A、B的一点。求证：平面 PAC 平面PBC。9、 假设m、n是两条不同的直线，a、氏丫是二个不同的平面，那么以下命题中的真命题是 A.假设 m?a丄3贝V m丄aB.假设ad尸m,盯 尸n, m/ n,贝V a/ 3C.假设m丄3, m / a,贝V a丄3D.假设a丄y a丄3,贝丄丫10、设P是厶ABC所在平面外一点，P到厶ABC各顶点的距离相等，而且 P到厶ABC各边 的距离也相等，那么 ABC A.是非等腰的直角三角形B.是等腰直角三角形C.是等边三角形D.不是A、B、C所述的三角形11、 把等腰直角 ABC沿斜边上的高 AD

19、折成直二面角 B AD C,那么BD与平面ABC所成 角的正切值为Ap B誓 C.1D呼12、如图， ABC为直角三角形，其中/ ACB = 90° M为AB的中点，PM垂直于 ACB所在平面，那么A、FA = PB>PC B、PA = PB<PC C、FA = PB= PC D、FA工 PB PC13、正四棱锥S ABCD的底面边长为2,高为2, E是边BC的中点，动点P在外表上运动，并且总保持PE丄AC,那么动点P的轨迹的周长为 .14、 a、3是两个不同的平面，m、n是平面a及3之外的两条不同直线，给出四个论断：m± n；a丄3；n丄3；m丄a。以其中三个

20、论断作为条件，余下一个论断作为结论， 写出你认为正确的一个命题： .15、如图1，等腰梯形 ABCD 中，AD / BC, AB = AD，/ ABC= 60° E 是 BC 的中点，女口 图2，将 ABE沿AE折起，使二面角 BAE C成直二面角，连接 BC, BD, F是CD的中点，P是棱BC的中点.1求证：AE丄BD ;求证：平面 PEF丄平面 AECD ;判断DE能否垂直于平面 ABC ?并说明理由16、如图，PA 矩形ABCD所在平面。M,N分别是AB,(1求证：MN 面PAD(2)求证：MN CD(3 假设 PDA 45°,求证：MN 面 PCDPC的中点。17

21、、如下列图， BCD 中，/ BCD = 90° BC= CD = 1 ,AB 丄平面 BCD，/ ADB = 60 °E、F分别是AC、AD上的动点，且X0< Q).求证：不管 入为何值，总有平面 BEF丄平面ABC;当入为何值时，平面 BEF丄平面 ACD ?18、如图，在矩形 ABCD中，AB= 2BC, P、Q分别为线段 AB、CD的中点，EP丄平面ABCD.(1)求证：DP丄平面EPC;FP问在EP上是否存在点F使平面AFDL平面BFC?假设存在，求出 A的值1、解:参考答案SC丄朋EC 丄 DE= SC丄平面BDE二SC丄DB SAL平面 ABC =SA_

22、LDBRD IDE班丄平面逐=妙丄比U/EDC是二面】角E-DL-C的平面角设那么 BC=SB=V2 iS扎L平面ABCEC丄 AB在 Rt SAC 中，SA=1 , SC=2 ,/ ECA=30 , 在 Rt DEC中，/ DEC=90 ,/ EDC=60 所求的二面角为 60。5、分析1:如图，观察图形，即可判定SG/平面DEF ,要证明结论成立，只需证明SG与平面DEF内的一条直线平行.观察图形可以看出：连结CG与DE相交于H，连结FH ,FH就是适合题意的直线怎样证明SG/ FH ?只需证明H是CG的中点.证法1:连结CG交DE于点H ,/ DE 是 ABC 的中位线， DE /AB .在ACG中，D是AC的中点，且DH / AG