专注于当下,切勿沉溺于享乐或因学习进步而带来的痛苦。进步是一个量变积累到质变的过程,只有持续积累足够的量变,才能实现质的飞跃。过度沉湎于痛苦并不能带来改变,唯有脚踏实地才能有所收获。以下是为大家精心整理的最新高二数学必考知识点总结,希望能为你的学习提供有力支持!
在中学阶段,我们主要研究直圆柱、直圆锥和直圆台这三种旋转体。因此,圆柱、圆锥和圆台的旋转定义,实际上就是它们各自的具体定义。这种定义方式直观形象,便于理解,同时也为推导它们的性质提供了便利。在球的定义中,需要特别注意区分球和球面的概念——球是实心的几何体。等边圆柱和等边圆锥是特殊的圆柱和圆锥,它们通常由轴截面来定义,在实际应用中较为常见,需要与一般圆柱和圆锥进行区分。
一、圆柱、圆锥、圆台和球的性质
1. 圆柱的性质
圆柱的性质主要体现在两个方面:一是连心线垂直于圆柱的底面;二是三种截面的性质——平行于底面的截面是与底面全等的圆,轴截面是一个由上、下底面圆的直径和母线组成的矩形,平行于轴线的截面是一个由上、下底的圆的弦和母线组成的矩形。
2. 圆锥的性质
圆锥的性质需要强调三点:
(1)平行于底面的截面圆的性质:截面圆面积与底面圆面积的比值等于从顶点到截面和从顶点到底面距离的平方比。
(2)过圆锥的顶点且与其底面相交的截面是一个由两条母线和底面圆的弦组成的等腰三角形,其面积为:易知,截面三角形的顶角不大于轴截面的顶角(如图10-20)。事实上,由BC≥AB,VC=VB=VA可得∠B≤BVC,由于截面三角形的顶角不大于轴截面的顶角,所以当轴截面的顶角θ≤90°时,有0°90°时,轴截面的面积却不是最大,这是因为,若90°≤α<θsinθ>0。
(3)圆锥的母线l、高h和底面圆的半径R组成一个直角三角形,圆锥的有关计算问题,一般都要归结为解这个直角三角形,特别是关系式l²=h²+R²。
3. 圆台的性质
圆台的性质都是从“圆台为截头圆锥”这个事实推得的,高考中仍要强调以下几点:
(1)圆台的母线共点,所以任两条母线确定的截面为一等腰梯形,但是,与上、下底面都相交的截面不一定是梯形,更不一定是等腰梯形。
(2)平行于底面的截面若将圆台的高分成距上、下两底为两段的截面面积为S,则其中S₁和S₂分别为上、下底面面积。
(3)圆台的母线l、高h和上、下两底圆的半径r、R,组成一个直角梯形,且有l²=h²+(R-r)²,圆台的有关计算问题,常归结为解这个直角梯形。
4. 球的性质
球的性质着重掌握其截面的性质:
(1)用任意平面截球所得的截面是一个圆面,球心和截面圆圆心的连线与这个截面垂直。
(2)如果用R和r分别表示球的半径和截面圆的半径,d表示球心到截面的距离,则R²=r²+d²,即球的半径、截面圆的半径和球心到截面的距离组成一个直角三角形,有关球的计算问题,常归结为解这个直角三角形。
二、圆柱、圆锥、圆台和球的表面积
1. 圆柱、圆锥、圆台和多面体一样都是可以平面展开的
(1)圆柱、圆锥、圆台的侧面展开图,是求其侧面积的基本依据。圆柱的侧面展开图,是由底面图的周长和母线长组成的一个矩形。
(2)圆锥的侧面展开图是一个由两条母线长和底面圆的周长组成的扇形,其扇形的圆心角为θ=2πr/l,这个公式有利于空间几何体和其侧面展开图的互化。显然,当r=0时,这个公式就是圆锥侧面展开图扇形的圆心角公式,所以,圆锥侧面展开图扇形的圆心角公式是圆台相关角的特例。
2. 圆柱、圆锥和圆台的侧面公式
S侧=π(r+R)l,当r=R时,S侧=2πRl,即圆柱的侧面积公式。当r=0时,S侧=rRl,即圆锥的面积公式。要重视,侧面积间的这种关系。
3. 球面是不能平面展开的图形
求它的面积的方法与柱、锥、台的方法完全不同。推导出来,要用“微积分”等高等数学的知识,课本上不能算是一种证明。求不规则圆形的度量属性的常用方法是“细分——求和——取极限”,这种方法,在学完“微积分”的相关内容后,不证自明,这里从略。
三、画圆柱、圆锥、圆台和球的直观图的方法——正等测
1. 正等测画直观图的要求
(1)画正等测的X、Y、Z三个轴时,z轴画成铅直方向,X轴和Y轴各与Z轴成120°。
(2)在投影图上取线段长度的方法是:在三轴上或平行于三轴的线段都取实长。这里与斜二测画直观图的方法不同,要注意它们的区别。
2. 正等测圆柱、圆锥、圆台的直观图的区别
主要是水平放置的平面图形。用正等测画水平放置的平面圆形时,将X轴画成水平位置,Y轴成与X轴成120°,在投影图上,X轴和Y轴上,或与X轴、Y轴平行的线段都取实长,在Z轴上或与Z轴平行的线段的画法与斜二测相同,也都取实长。
四、关于几何体表面内两点间的最短距离问题
柱、锥、台的表面都可以平面展开,这些几何体表面内两点间最短距离,就是其平面内展开图内两点间的线段长。由于球面不能平面展开,所以求球面内两点间的球面距离是一个全新的方法,这个最短距离是过这两点大圆的劣弧长。
五、平面向量
1. 戴氏航天学校老师总结加法与减法的代数运算
若a=(x₁,y₁),b=(x₂,y₂),则a+b=(x₁+x₂,y₁+y₂)。向量加法与减法的几何表示:平行四边形法则、三角形法则。
2. 戴氏航天学校老师总结向量加法有如下规律
a+b=b+a(交换律);a+(b+c)=(a+b)+c(结合律);两个向量共线的充要条件:
(1)向量b与非零向量a共线的充要条件是有且仅有一个实数k,使得b=ka。
(2)若a=(x₁,y₁),b=(x₂,y₂),则|b|=k|a|。
3. 平面向量基本定理
若e₁、e₂是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量a,有且只一对实数x、y,使得a=xe₁+ye₂。
戴氏航天学校老师提醒:在应用平面向量基本定理时,需要找到平面内的两个不共线向量作为基底,然后表示出任意向量在这个基底上的分解系数。
六、直线、平面、简单几何体
1. 学会三视图的分析
三视图是空间几何体在三个互相垂直的平面上的投影,包括主视图、俯视图和左视图。通过三视图可以直观地了解几何体的形状和尺寸。
2. 斜二测画法应注意的地方
(1)在已知图形中取互相垂直的轴Ox、Oy。画直观图时,把它画成对应轴o’x’、o’y’,使∠x’o’y’=45°(或135°)。
(2)平行于x轴的线段长不变,平行于y轴的线段长减半。
(3)直观图中的45°原图中就是90°,直观图中的90°原图一定不是90°。
3. 表(侧)面积与体积公式
(1)柱体:
①表面积:S=S侧+2S底;
②侧面积:S侧=Ch;
③体积:V=S底h。
(2)锥体:
①表面积:S=S侧+S底;
②侧面积:S侧=πrl;
③体积:V=1/3S底h。
(3)台体:
①表面积:S=S侧+S上底+S下底;
②侧面积:S侧=π(r+r’)l;
③体积:V=1/3h(S上底+S下底+S上底×S下底)。
(4)球体:
①表面积:S=4πR²;
②体积:V=4/3πR³。
4. 位置关系的证明(主要方法)
注意立体几何证明的书写
(1)直线与平面平行:
①线线平行线面平行;
②面面平行线面平行。
(2)平面与平面平行:
①线面平行面面平行。
(3)垂直问题:
线线垂直线面垂直面面垂直。核心是线面垂直:垂直平面内的两条相交直线。
5. 求角
(步骤:Ⅰ.找或作角;Ⅱ.求角)
(1)异面直线所成角的求法:平移法——平移直线,构造三角形。
(2)直线与平面所成的角:直线与射影所成的角。
总结:高二数学的知识点总结大全,平面向量、直线、平面、简单几何体等内容都需要系统学习和掌握。通过以上总结,希望同学们能够更加清晰地理解这些知识点,并在考试中取得优异成绩。
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