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高中数学选择性必修1知识点
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1. 设A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2),则AB=(x2-x1,y2-y1,z2-z1).设a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3),则 (1)平行关系:当b≠0时,a∥b⇔a=λb⇔a1=λb1,a2=λb2,a3=λb3(λ∈R); (2)垂直关系:a⊥b⇔a·b=0⇔a1b1+a2b2+a3b3=0.
x1y1z1
注意:设a=(x1,y1,z1),b=(x2,y2,z2),若a∥b,则==成立的条件是x2y2z2≠0.
x2y2z22.空间两点间的距离公式:设P1(x1,y1,z1),P2(x2,y2,z2),则
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P1P2=|P1P2|=x2-x12+y2-y12+z2-z12.
3.空间向量的夹角公式:设a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3),则
a1b1+a2b2+a3b3a·b
cos〈a,b〉==22222.
|a||b|a1+a1+a1b1+b2+b23
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4. 对空间任意一点O,空间一点P位于平面ABC内存在实数x,y,使OP=OA+xAB+yAC.我们把这个式子称为空间平面ABC的向量表示式.
爪型定理:对空间任意一点O,则OPxOAyOBxy1P、A、B三点共线. 对空间任意一点O,则OPxOAyOBzOCxyz1P、A、B、C四点共面.
5.①设u1,u2分别是直线l1,l2的方向向量,则l1∥l2⇔u1∥u2⇔∃λ∈R,使得u1=λu2;l1⊥l2⇔u1⊥u2⇔u1·u2=0. ②设u是直线 l 的方向向量,n是平面α的法向量,l⊄α,则l∥α⇔u⊥n⇔u·n=0;l⊥α⇔u∥n⇔∃λ∈R,使得 u=λn.
③设n1,n2分别是平面α,β的法向量,则α∥β⇔n1∥n2⇔∃λ∈R,使得n1=λn2;α⊥β⇔n1⊥n2⇔n1·n2=0.
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6. 已知直线l的单位方向向量为u,A是直线l上的定点,P是直线l外一点,设AP=a,则向量AP在直线l上的投→
影向量AQ=(a·u)u.在Rt△APQ中,由勾股定理,得PQ=
→→
|AP|2-|AQ|2=a2-a·u2.
PAAB
常用:点P到直线AB的距离为dPA.
AB
2
2
7. 已知平面α的法向量为n,A是平面α内的定点,P是平面α外一点.过点P作平面α的垂线l,交平面α于点→|AP·n|
Q,则点P到平面α的距离PQ=.
|n|
u·v|u·v|
8. 若异面直线 l1,l2 所成的角为θ,其方向向量分别是u,v,则cos θ=|cos〈u,v〉|=|u||v|=|u||v|. 9. 设直线AB与平面α所成的角为θ,直线AB的方向向量为u,平面α的法向量为n,则
u·n|u·n|
sin θ=|cos〈u,n〉|=|u||n|=|u||n|.
10. 若平面α,β的法向量分别是n1和n2,设平面α与平面β的夹角为θ,则
n1·n2|n1·n2|cos θ=|cos〈n1,n2〉|=|n1||n2|=|n1||n2|.
ππ
0,,两向量所成角的范围是[0,π],线面角的范围是0,,二面角的范围是注意:两异面直线所成角的范围是22
π0,. [0,π],两个平面的夹角的范围是2
11. 当直线l与x轴相交时,我们以x轴为基准,x轴正向与直线l向上的方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0°; α的取值范围为0°≤α<180°.
12. 把一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,即k=tan α. 若直线与x轴平行或重合,则k=0.
y2-y1
13. 经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=,当x1=x2时,直线P1P2的斜率不存在.
x2-x1y
14.直线的方向向量与斜率的关系:若直线l的斜率为k,它的一个方向向量的坐标为(x,y),则k=.
x15. 对于斜率分别为k1,k2的两条直线l1,l2,有l1∥l2⇔k1=k2.
注意:(1)l1∥l2⇔k1=k2成立的前提条件是:①两条直线的斜率都存在;②l1与l2不重合. (2)k1=k2⇒l1∥l2或l1与l2重合(斜率存在).(3)l1∥l2⇒k1=k2或两条直线的斜率都不存在.
16. l1与l2的斜率都存在,分别为k1,k2,则l1⊥l2⇔k1·k2=-1,l1与l2中的一条斜率不存在,另一条斜率为零,则1
l1与l2的位置关系是l1⊥l2.当两条直线的斜率都存在时,若这两条直线有垂直关系,则k1=-.
k2
17. 设直线l与坐标轴的交点为(a,0) 、(0,b),则a叫做直线l在x轴上的截距, b叫做直线l在y轴上的截距.截距是一个实数,它是直线与坐标轴交点的横坐标或纵坐标,可以为正数、负数和0.
y-y1x-x118. 点斜式方程:y-y0=k(x-x0);斜截式方程:y=kx+b;两点式方程:=(其中x1≠x2,y1≠y2);截距
y2-y1x2-x1xy
式方程:+=1
ab
19. 把关于x,y的二元一次方程Ax+By+C=0(其中A,B不同时为0)叫做直线的一般式方程,简称一般式. ①方程是关于x,y的二元一次方程.②方程中等号的左侧自左向右一般按x,y,常数的先后顺序排列. ③x的系数一般不为分数和负数.
20. 当A,B,C满足下列条件时,直线Ax+By+C=0有如下性质: ①当A≠0,B≠0时,直线与两条坐标轴都相交;
②当A≠0,B=0,C≠0时,直线只与x轴相交,即直线与y轴平行,与x轴垂直; ③当A=0,B≠0,C≠0时,直线只与y轴相交,即直线与x轴平行,与y轴垂直;
④当A=0,B≠0,C=0时,直线与x轴重合;⑤当A≠0,B=0,C=0时,直线与y轴重合. 21. 已知直线l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同时为0),l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0). (1)l1∥l2⇔A1B2-A2B1=0,且B1C2-B2C1≠0或A1C2-A2C1≠0. (2)l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0. 22. 与直线Ax+By+C=0(A,B不同时为0)平行的直线方程可设为Ax+By+C1=0(C1≠C),; 与直线Ax+By+C=0(A,B不同时为0)垂直的直线方程可设为Bx-Ay+C2=0.
A1x+B1y+C1=0,23. 有唯一解的等价条件是A1B2-A2B1≠0,即两条直线相交的等价条件是A1B2-A2B1≠0.
A2x+B2y+C2=0
|Ax0+By0+C|24. 点到直线的距离公式:d=.
A2+B2
25. 两条平行直线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0(A,B不同时为0,C1≠C2)之间的距离d=
|C1-C2|. A2+B2
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