考點直擊:專題四

考點直擊:專題四 - 空間圖形與證明

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考點4.1 點 線 面 相交線 平行線和視圖

直線、射線和線段

1、幾何圖形

從實物中抽象出來的各種圖形,包括立體圖形和平面圖形。

立體圖形:有些幾何圖形的各個部分不都在同一平面內,它們是立體圖形。

平面圖形:有些幾何圖形的各個部分都在同一平面內,它們是平面圖形。

2、點、線、面、體

(1)幾何圖形的組成

點:線和線相交的地方是點,它是幾何圖形中最基本的圖形。

線:面和麵相交的地方是線,分為直線和曲線。

面:包圍著體的是面,分為平面和曲面。

體:幾何體也簡稱體。

(2)點動成線,線動成面,面動成體。

3、直線的概念

一根拉得很緊的線,就給我們以直線的形象,直線是直的,並且是向兩方無限延伸的。

4、射線的概念

直線上一點和它一旁的部分叫做射線。這個點叫做射線的端點。

5、線段的概念

直線上兩個點和它們之間的部分叫做線段。這兩個點叫做線段的端點。

6、點、直線、射線和線段的表示

在幾何裡,我們常用字母表示圖形。

一個點可以用一個大寫字母表示。

一條直線可以用一個小寫字母表示。

一條射線可以用端點和射線上另一點來表示。

一條線段可用它的端點的兩個大寫字母來表示。

注意:

(1)表示點、直線、射線、線段時,都要在字母前面註明點、直線、射線、線段。

(2)直線和射線無長度,線段有長度。

(3)直線無端點,射線有一個端點,線段有兩個端點。

(4)點和直線的位置關係有線面兩種:

①點在直線上,或者說直線經過這個點。

②點在直線外,或者說直線不經過這個點。

7、直線的性質

(1)直線公理:經過兩個點有一條直線,並且只有一條直線。它可以簡單地說成:過兩點有且只有一條直線。

(2)過一點的直線有無數條。

(3)直線是是向兩方面無限延伸的,無端點,不可度量,不能比較大小。

(4)直線上有無窮多個點。

(5)兩條不同的直線至多有一個公共點。

8、線段的性質

(1)線段公理:所有連接兩點的線中,線段最短。也可簡單說成:兩點之間線段最短。

(2)連接兩點的線段的長度,叫做這兩點的距離。

(3)線段的中點到兩端點的距離相等。

(4)線段的大小關係和它們的長度的大小關係是一致的。

9、線段垂直平分線的性質定理及逆定理

垂直於一條線段並且平分這條線段的直線是這條線段的垂直平分線。

線段垂直平分線的性質定理:線段垂直平分線上的點和這條線段兩個端點的距離相等。

逆定理:和一條線段兩個端點距離相等的點,在這條線段的垂直平分線上。

10、角的相關概念

有公共端點的兩條射線組成的圖形叫做角,這個公共端點叫做角的頂點,這兩條射線叫做角的邊。

當角的兩邊在一條直線上時,組成的角叫做平角。

平角的一半叫做直角;小於直角的角叫做銳角;大於直角且小於平角的角叫做鈍角。

如果兩個角的和是一個直角,那麼這兩個角叫做互為餘角,其中一個角叫做另一個角的餘角。

如果兩個角的和是一個平角,那麼這兩個角叫做互為補角,其中一個角叫做另一個角的補角。

11、角的表示

角可以用大寫英文字母、阿拉伯數字或小寫的希臘字母表示,具體的有一下四種表示方法:

①用數字表示單獨的角,如∠1,∠2,∠3等。

②用小寫的希臘字母表示單獨的一個角,如∠α,∠β,∠γ,∠θ等。

③用一個大寫英文字母表示一個獨立(在一個頂點處只有一個角)的角,如∠B,∠C等。

④用三個大寫英文字母表示任一個角,如∠BAD,∠BAE,∠CAE等。

注意:用三個大寫英文字母表示角時,一定要把頂點字母寫在中間,邊上的字母寫在兩側。

12、角的度量

角的度量有如下規定:把一個平角180等分,每一份就是1度的角,單位是度,用°表示,1度記作1°,n度記作n°。

把1°的角60等分,每一份叫做1分的角,1分記作1'。

把1' 的角60等分,每一份叫做1秒的角,1秒記作1。

1°=60'=60

13、角的性質

(1)角的大小與邊的長短無關,只與構成角的兩條射線的幅度大小有關。

(2)角的大小可以度量,可以比較

(3)角可以參與運算。

15、角的平分線及其性質

一條射線把一個角分成兩個相等的角,這條射線叫做這個角的平分線。

角的平分線有下面的性質定理:

(1)角平分線上的點到這個角的兩邊的距離相等。

(2)到一個角的兩邊距離相等的點在這個角的平分線上。

相交線

16、相交線中的角

兩條直線相交,可以得到四個角,我們把兩條直線相交所構成的四個角中,有公共頂點但沒有公共邊的兩個角叫做對頂角。我們把兩條直線相交所構成的四個角中,有公共頂點且有一條公共邊的兩個角叫做臨補角。

臨補角互補,對頂角相等。

直線AB,CD與EF相交(或者說兩條直線AB,CD被第三條直線EF所截),構成八個角。其中∠1與∠5這兩個角分別在AB,CD的上方,並且在EF的同側,像這樣位置相同的一對角叫做同位角;∠3與∠5這兩個角都在AB,CD之間,並且在EF的異側,像這樣位置的兩個角叫做內錯角;∠3與∠6在直線AB,CD之間,並側在EF的同側,像這樣位置的兩個角叫做同旁內角。

17、垂線

兩條直線相交所成的四個角中,有一個角是直角時,就說這兩條直線互相垂直。其中一條直線叫做另一條直線的垂線,它們的交點叫做垂足。

直線AB,CD互相垂直,記作AB⊥CD(或CD⊥AB),讀作AB垂直於CD(或CD垂直於AB)。

垂線的性質:

性質1:過一點有且只有一條直線與已知直線垂直。

性質2:直線外一點與直線上各點連接的所有線段中,垂線段最短。簡稱:垂線段最短。

平行線 (3~8分)

18、平行線的概念

在同一個平面內,不相交的兩條直線叫做平行線。平行用符號∥表示,如AB∥CD,讀作AB平行於CD。

同一平面內,兩條直線的位置關係只有兩種:相交或平行。

注意:

(1)平行線是無限延伸的,無論怎樣延伸也不相交。

(2)當遇到線段、射線平行時,指的是線段、射線所在的直線平行。

19、平行線公理及其推論

平行公理:經過直線外一點,有且只有一條直線與這條直線平行。

推論:如果兩條直線都和第三條直線平行,那麼這兩條直線也互相平行。

20、平行線的判定

平行線的判定公理:兩條直線被第三條直線所截,如果同位角相等,那麼兩直線平行。簡稱:同位角相等,兩直線平行。

平行線的兩條判定定理:

(1)兩條直線被第三條直線所截,如果內錯角相等,那麼兩直線平行。簡稱:內錯角相等,兩直線平行。

(2)兩條直線被第三條直線所截,如果同旁內角互補,那麼兩直線平行。簡稱:同旁內角互補,兩直線平行。

補充平行線的判定方法:

(1)平行於同一條直線的兩直線平行。

(2)垂直於同一條直線的兩直線平行。

(3)平行線的定義。

21、平行線的性質

(1)兩直線平行,同位角相等。

(2)兩直線平行,內錯角相等。

(3)兩直線平行,同旁內角互補。

命題、定理、證明

22、命題的概念

判斷一件事情的語句,叫做命題。

理解:命題的定義包括兩層含義:

(1)命題必須是個完整的句子;

(2)這個句子必須對某件事情做出判斷。

命題的分類(按正確、錯誤與否分)

真命題(正確的命題)

命題

假命題(錯誤的命題)

所謂正確的命題就是:如果題設成立,那麼結論一定成立的命題。

所謂錯誤的命題就是:如果題設成立,不能證明結論總是成立的命題。公理  人們在長期實踐中總結出來的得到人們公認的真命題,叫做公理。

定理

用推理的方法判斷為正確的命題叫做定理。

證明

判斷一個命題的正確性的推理過程叫做證明。

證明的一般步驟

(1)根據題意,畫出圖形。

(2)根據題設、結論、結合圖形,寫出已知、求證。

(3)經過分析,找出由已知推出求證的途徑,寫出證明過程。

投影與視圖

23、投影

投影的定義:用光線照射物體,在地面上或牆壁上得到的影子,叫做物體的投影。

平行投影:由平行光線(如太陽光線)形成的投影稱為平行投影。

中心投影:由同一點發出的光線所形成的投影稱為中心投影。

24、視圖

當我們從某一角度觀察一個實物時,所看到的圖像叫做物體的一個視圖。物體的三視圖特指主視圖、俯視圖、左視圖。

主視圖:在正面內得到的由前向後觀察物體的視圖,叫做主視圖。

俯視圖:在水平面內得到的由上向下觀察物體的視圖,叫做俯視圖。

左視圖:在側面內得到的由左向右觀察物體的視圖,叫做左視圖,有時也叫做側視圖。

考點4.2、三角形及全等

三角形知識結構

1、三角形的概念

由不在同意直線上的三條線段首尾順次相接所組成的圖形叫做三角形。組成三角形的線段叫做三角形的邊;相鄰兩邊的公共端點叫做三角形的頂點;相鄰兩邊所組成的角叫做三角形的內角,簡稱三角形的角。

2、三角形中的主要線段

(1)三角形的一個角的平分線與這個角的對邊相交,這個角的頂點和交點間的線段叫做三角形的角平分線。

(2)在三角形中,連接一個頂點和它對邊的中點的線段叫做三角形的中線。

(3)從三角形一個頂點向它的對邊做垂線,頂點和垂足之間的線段叫做三角形的高線(簡稱三角形的高)。

3、三角形的穩定性

三角形的形狀是固定的,三角形的這個性質叫做三角形的穩定性。三角形的這個性質在生產生活中應用很廣,需要穩定的東西一般都製成三角形的形狀。

4、三角形的特性與表示    

三角形有下面三個特性:

(1)三角形有三條線段

(2)三條線段不在同一直線上 三角形是封閉圖形

(3)首尾順次相接

三角形用符號表示,頂點是A、B、C的三角形記作ABC,讀作三角形ABC。

5、三角形的分類

三角形按邊的關係分類如下:

不等邊三角形

三角形 底和腰不相等的等腰三角形

等腰三角形

等邊三角形

三角形按角的關係分類如下:

直角三角形(有一個角為直角的三角形)

三角形 銳角三角形(三個角都是銳角的三角形)

斜三角形

鈍角三角形(有一個角為鈍角的三角形)

把邊和角聯繫在一起,我們又有一種特殊的三角形:等腰直角三角形。它是兩條直角邊相等的直角三角形。

6、三角形的三邊關係定理及推論

(1)三角形三邊關係定理:三角形的兩邊之和大於第三邊。

推論:三角形的兩邊之差小於第三邊。

(2)三角形三邊關係定理及推論的作用:

①判斷三條已知線段能否組成三角形

②當已知兩邊時,可確定第三邊的範圍。

③證明線段不等關係。

7、三角形的內角和定理及推論

三角形的內角和定理:三角形三個內角和等於180°。

推論:

①直角三角形的兩個銳角互餘。

②三角形的一個外角等於和它不相鄰的來兩個內角的和。

③三角形的一個外角大於任何一個和它不相鄰的內角。

注:在同一個三角形中:等角對等邊;等邊對等角;大角對大邊;大邊對大角。

8、三角形的面積 三角形的面積=×底×高

全等三角形

1、全等三角形的概念

能夠完全重合的兩個圖形叫做全等形。

能夠完全重合的兩個三角形叫做全等三角形。兩個三角形全等時,互相重合的頂點叫做對應頂點,互相重合的邊叫做對應邊,互相重合的角叫做對應角。夾邊就是三角形中相鄰兩角的公共邊,夾角就是三角形中有公共端點的兩邊所成的角。

2、全等三角形的表示和性質

全等用符號≌表示,讀作全等於。如△ABC≌△DEF,讀作三角形ABC全等於三角形DEF。

注:記兩個全等三角形時,通常把表示對應頂點的字母寫在對應的位置上。

3、三角形全等的判定

三角形全等的判定定理:

(1)邊角邊定理:有兩邊和它們的夾角對應相等的兩個三角形全等(可簡寫成邊角邊或SAS)

(2)角邊角定理:有兩角和它們的夾邊對應相等的兩個三角形全等(可簡寫成角邊角或ASA)

(3)邊邊邊定理:有三邊對應相等的兩個三角形全等(可簡寫成邊邊邊或SSS)。

直角三角形全等的判定:

對於特殊的直角三角形,判定它們全等時,還有HL定理(斜邊、直角邊定理):有斜邊和一條直角邊對應相等的兩個直角三角形全等(可簡寫成斜邊、直角邊或HL)

4、全等變換

只改變圖形的位置,二不改變其形狀大小的圖形變換叫做全等變換。

全等變換包括一下三種:

(1)平移變換:把圖形沿某條直線平行移動的變換叫做平移變換。

(2)對稱變換:將圖形沿某直線翻折180°,這種變換叫做對稱變換。

(3)旋轉變換:將圖形繞某點旋轉一定的角度到另一個位置,這種變換叫做旋轉變換。

考點4.3 等腰三角形

1、等腰三角形的性質

(1)等腰三角形的性質定理及推論:

定理:等腰三角形的兩個底角相等(簡稱:等邊對等角)

推論1:等腰三角形頂角平分線平分底邊並且垂直於底邊。即等腰三角形的頂角平分線、底邊上的中線、底邊上的高重合。

推論2:等邊三角形的各個角都相等,並且每個角都等於60°。

(2)等腰三角形的其他性質:

①等腰直角三角形的兩個底角相等且等於45°

②等腰三角形的底角只能為銳角,不能為鈍角(或直角),但頂角可為鈍角(或直角)。

③等腰三角形的三邊關係:設腰長為a,底邊長為b,則a

④等腰三角形的三角關係:設頂角為頂角為∠A,底角為∠B、∠C,則∠A=180°-2∠B,∠B=∠C=

2、等腰三角形的判定

等腰三角形的判定定理及推論:

定理:如果一個三角形有兩個角相等,那麼這兩個角所對的邊也相等(簡稱:等角對等邊)。這個判定定理常用於證明同一個三角形中的邊相等。

推論1:三個角都相等的三角形是等邊三角形

推論2:有一個角是60°的等腰三角形是等邊三角形。

推論3:在直角三角形中,如果一個銳角等於30°,那麼它所對的直角邊等於斜邊的一半。        

等腰三角形的性質與判定

等腰三角形性質

等腰三角形判定中線1、等腰三角形底邊上的中線垂直底邊,平分頂角;

2、等腰三角形兩腰上的中線相等,並且它們的交點與底邊兩端點距離相等。

1、兩邊上中線相等的三角形是等腰三角形;

2、如果一個三角形的一邊中線垂直這條邊(平分這個邊的對角),那麼這個三角形是等腰三角形

角平分線

1、等腰三角形頂角平分線垂直平分底邊;

2、等腰三角形兩底角平分線相等,並且它們的交點到底邊兩端點的距離相等。

1、如果三角形的頂角平分線垂直於這個角的對邊(平分對邊),那麼這個三角形是等腰三角形;

2、三角形中兩個角的平分線相等,那麼這個三角形是等腰三角形。高線1、等腰三角形底邊上的高平分頂角、平分底邊;

2、等腰三角形兩腰上的高相等,並且它們的交點和底邊兩端點距離相等。

1、如果一個三角形一邊上的高平分這條邊(平分這條邊的對角),那麼這個三角形是等腰三角形;

2、有兩條高相等的三角形是等腰三角形。角等邊對等角

等角對等邊邊底的一半腰長周長的一半

兩邊相等的三角形是等腰三角形

4、三角形中的中位線

連接三角形兩邊中點的線段叫做三角形的中位線。

(1)三角形共有三條中位線,並且它們又重新構成一個新的三角形。

(2)要會區別三角形中線與中位線。

三角形中位線定理:三角形的中位線平行於第三邊,並且等於它的一半。

三角形中位線定理的作用:

位置關係:可以證明兩條直線平行。

數量關係:可以證明線段的倍分關係。

常用結論:任一個三角形都有三條中位線,由此有:

結論1:三條中位線組成一個三角形,其周長為原三角形周長的一半。

結論2:三條中位線將原三角形分割成四個全等的三角形。

結論3:三條中位線將原三角形劃分出三個面積相等的平行四邊形。

結論4:三角形一條中線和與它相交的中位線互相平分。

結論5:三角形中任意兩條中位線的夾角與這夾角所對的三角形的頂角相等。

注意:重要輔助線

⑴中點配中點構成中位線;⑵加倍中線;⑶添加輔助平行線

證明方法

⑴直接證法:綜合法、分析法

⑵間接證法-反證法:①反設②歸謬③結論

⑶證線段相等、角相等常通過證三角形全等

⑷證線段倍分關係:加倍法、折半法

⑸證線段和差關係:延結法、截餘法

⑹證面積關係:將面積表示出來

考點4.4 直角三角形

1、有一個角為90°的三角形,叫做直角三角形。

直角三角形可用Rt△表示,如直角三角形ABC寫作Rt△ABC。

直角三角形是一種特殊的三角形,它除了具有一般三角形的性質外,具有一些特殊的性質:2、性質  性質1:直角三角形兩直角邊的平方和等於斜邊的平方

性質2:在直角三角形中,兩個銳角互餘

性質3:在直角三角形中,斜邊上的中線等於斜邊的一半。(即直角三角形的外心位於斜邊的中點,外接圓半徑R=C/2)。

性質4:直角三角形的兩直角邊的乘積等於斜邊與斜邊上高的乘積。

性質5: 射影定理

在直角三角形中,斜邊上的高線是兩直角邊在斜邊上的射影的比例中項,每條直角邊是它們在斜邊上的射影和斜邊的比例中項

∠ACB=90°

CD⊥AB    (4)ABCD=ACBC(可用面積來證明)

(5)直角三角形的外接圓的半徑R=1/2BC,

(6)直角三角形的內切圓的半徑r=1/2(AB+AC-BC)(公式一);

r=AB*AC/(AB+BC+CA)(公式二)

性質6:在直角三角形中,如果有一個銳角等於30°,那麼它所對的直角邊等於斜邊的一半;

在直角三角形中,如果有一條直角邊等於斜邊的一半,那麼這條直角邊所對的銳角等於30°。

3、判定方法:

判定1:有一個角為90°的三角形是直角三角形。

判定2:一個三角形,如果一邊上的中線等於這條邊的一半,那麼這個三角形是以這條邊為斜邊的直角三角形。

判定3: 勾股定理的逆定理

如果三角形的三邊長a,b,c有關係,那麼這個三角形是直角三角形。

判定4:若一個三角形30°內角所對的邊是某一邊的一半,那麼這個三角形是以這條長邊為斜邊的直角三角形。

判定5:兩個銳角互餘的三角形是直角三角形。

判定6:在直角三角形中,60度內角所對的直角邊等於斜邊的 根號3/2

判定7:在證明直角三角形全等的時候 可以利用HL 兩個三角形的斜邊長對應相等 以及一個直角邊對應相等 可判斷兩直角


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