[注]：四棱柱的对角线不一定相交于一点.；定理二：长方体的一条对角线长的平方等于一个顶点上；推论一：长方体一条对角线与同一个顶点的三条棱所成；③对角面都是全等的矩形的直四棱柱一定是长方体.（；2.棱锥：棱锥是一个面为多边形，其余各面是有一个；②一个棱柱可以分成等体积的三个三棱锥；所以V棱柱；?3V棱柱.；⑴①正棱锥定义：底面是正多边形；顶点在底面的射影；ii
[注]：四棱柱的对角线不一定相交于一点.
定理二：长方体的一条对角线长的平方等于一个顶点上三条棱长的平方和.
推论一：长方体一条对角线与同一个顶点的三条棱所成的角为?,?,?，则cos2??cos2??cos2??1. 推论二：长方体一条对角线与同一个顶点的三各侧面所成的角为?,?,?，则cos2??cos2??cos2??2. [注]：①有两个侧面是矩形的棱柱是直棱柱.（×）（斜四面体的两个平行的平面可以为矩形） ②各侧面都是正方形的棱柱一定是正棱柱.（×）（应是各侧面都是正方形的直棱柱才行） ．
③对角面都是全等的矩形的直四棱柱一定是长方体.（×）（只能推出对角线相等，推不出底面为矩形） ④棱柱成为直棱柱的一个必要不充分条件是棱柱有一条侧棱与底面的两条边垂直. （两条边可能相交，可能不相交，若两条边相交，则应是充要条件）
2. 棱锥：棱锥是一个面为多边形，其余各面是有一个公共顶点的三角形. [注]：①一个棱锥可以四各面都为直角三角形.
②一个棱柱可以分成等体积的三个三棱锥；所以V棱柱?Sh
⑴①正棱锥定义：底面是正多边形；顶点在底面的射影为底面的中心. [注]：i. 正四棱锥的各个侧面都是全等的等腰三角形.（不是等边三角形） ii. 正四面体是各棱相等，而正三棱锥是底面为正△侧棱与底棱不一定相等
iii. 正棱锥定义的推论：若一个棱锥的各个侧面都是全等的等腰三角形（即侧棱相等）；底面为正多边形. ②正棱锥的侧面积：S?
Ch'（底面周长为C，斜高为h'） 2
（侧面与底面成的二面角为?）
③棱锥的侧面积与底面积的射影公式：S侧
以知c⊥l，cos??a?b，?为二面角a?l?b.
S2?l?b②，cos??a?b③ ?①②③得S侧?
则S1?a?l①，.
注：S为任意多边形的面积（可分别多个三角形的方法）.
⑵棱锥具有的性质： ①正棱锥各侧棱相等，各侧面都是全等的等腰三角形，各等腰三角形底边上的高相等（它叫做正棱锥的斜高）. ②正棱锥的高、斜高和斜高在底面内的射影组成一个直角三角形，正棱锥的高、侧棱、侧棱在底面内的射影也组成一个直角三角形.
⑶特殊棱锥的顶点在底面的射影位置：
①棱锥的侧棱长均相等，则顶点在底面上的射影为底面多边形的外心.
②棱锥的侧棱与底面所成的角均相等，则顶点在底面上的射影为底面多边形的外心. ③棱锥的各侧面与底面所成角均相等，则顶点在底面上的射影为底面多边形内心. ④棱锥的顶点到底面各边距离相等，则顶点在底面上的射影为底面多边形内心. ⑤三棱锥有两组对棱垂直，则顶点在底面的射影为三角形垂心.
⑥三棱锥的三条侧棱两两垂直，则顶点在底面上的射影为三角形的垂心.
⑦每个四面体都有外接球，球心0是各条棱的中垂面的交点，此点到各顶点的距离等于球半径； ⑧每个四面体都有内切球，球心I是四面体各个二面角的平分面的交点，到各面的距离等于半径. [注]：i. 各个侧面都是等腰三角形，且底面是正方形的棱锥是正四棱锥.（×）（各个侧面的等腰三角形不知是
否全等） ii.
简证：AB⊥CD，AC⊥BD? BC⊥AD. 令?,?,?
得????,?????，已知???0,???0
???0则BC?AD?0.
iii. 空间四边形OABC且四边长相等，则顺次连结各边的中点的四边形一定是矩形. iv. 若是四边长与对角线分别相等，则顺次连结各边的中点的四边是一定是正方形.
简证：取AC中点O'，则oo??AC,BO??AC?AC?平面OO?B?AC?BO??FGH?90°易知EFGH为平行四边形?EFGH为长方形.若对角线等，则EF?FG?EFGH为正方形. 3. 球：⑴球的截面是一个圆面. ①球的表面积公式：S?4?R2.
②球的体积公式：V??R3.
O⑵纬度、经度：
①纬度：地球上一点P的纬度是指经过P点的球半径与赤道面所成的角的度数. ②经度：地球上A,B两点的经度差，是指分别经过这两点的经线与地轴所确定的二个半平面的二面角的度数，特别地，当经过点A的经线是本初子午线时，这个二面角的度数就是B点的经度. 附：①圆柱体积：V??r2h（r为半径，h为高）
②圆锥体积：V??r2h（r为半径，h为高）
③锥形体积：V?Sh（S为底面积，h为高）
4. ①内切球：当四面体为正四面体时，设边长为a，h?得
322a，S底?a，S侧?a 344
a?a?a?R??a?R?R?a/?a?3?a.
V??S?R?3?底?R?S底?h 注：球内切于四面体：B?ACD侧
②外接球：球外接于正四面体，可如图建立关系式.
六. 空间向量.
1. （1）共线向量：共线向量亦称平行向量，指空间向量的有向线段所在直线互相平行或重合. 注：①若a与b共线，b与c共线，则a与c共线.（×）
[当b?0时，不成立] ②向量a,b,c共面即它们所在直线共面.（×） [可能异面]
③若∥，则存在小任一实数?，使??.（×）[与?不成立] ④若为非零向量，则0??.（√）[这里用到?b(b?0)之积仍为向量]
（2）共线向量定理：对空间任意两个向量a(?0)， ∥的充要条件是存在实数?（具有唯一性），使a??b.
（3）共面向量：若向量使之平行于平面?或在?内，则与?的关系是平行，记作∥?.
（4）①共面向量定理：如果两个向量a,b不共线，则向量P与向量a,b共面的充要条件是存在实数对x、y使P?xa?yb.
②空间任一点、B、C，则?x?y?z(x?y?z?1)是PABC四点共面的充要条件.．．．O．和不共线三点．．．．．．A．．．．．
（简证：OP?(1?y?z)OA?yOB?zOC?AP?yAB?zAC?P、A、B、C四点共面） 注：①②是证明四点共面的常用方法.
2. 空间向量基本定理：如果三个向量，那么对空间任一向量P，存在一个唯一的有序实数组x、．．．．a,b,c不共面．．．y、z，使p?xa?yb?zc.
推论：设O、A、B、C是不共面的四点，则对空间任一点P, 都存在唯一的有序实数组x、y、z使 OP?xOA?yOB?zOC(这里隐含x+y+z≠1).
注：设四面体ABCD的三条棱，?,?,?,其
中Q是△BCD的重心，则向量AQ?(a?b?c)用AQ?
3. （1）空间向量的坐标：空间直角坐标系的x轴是横轴（对应为横坐标），y轴是纵轴（对应为纵轴），z轴是竖轴（对应为竖坐标）. ①令a=(a1,a2,a3),b?(b1,b2,b3)，则 a?b?(a1?b1,a2?b2,a3?b3)
?a?(?a1,?a2,?a3)(??R)a?b?a1b1?a2b2?a3b3
b?a1??b1,a2??b2,a3??b3(??R)???a12?a22?a3
a?b?a1b1?a2b2?a3b3?0
a1b1?a2b2?a3b3??a?b
cos?a,b???
222222|a|?|b|a1?a2?a3?b1?b2?b3
②空间两点的距离公式：d?(x2?x1)2?(y2?y1)2?(z2?z1)2.
（2）法向量：若向量a所在直线垂直于平面?，则称这个向量垂直于平面?，记作a??，如果a??那么向量叫做平面?的法向量.
（3）用向量的常用方法：
①利用法向量求点到面的距离定理：如图，设n是平面?的法向量，AB是平面?的一条射线，其中A??，则点B到平面?②利用法向量求二面角的平面角定理：设1,n2分别是二面角??l??中平面?,?的法向量，则1,n2所成的角就是所求二面角的平面角或其补角大小（n1,n2方向相同，则为补角，n1,n2反方，则为其夹角）. ③证直线和平面平行定理：已知直线a??平面?，A?B?a,C?D??，且CDE三点不共线，则a∥?的充要条件是存在有序实数对???使????.（常设????求解?,?若?,?存在即证毕，若?,?不存在，则直线AB与平面相交）.
II. 竞赛知识要点
一、四面体.
1. 对照平面几何中的三角形，我们不难得到立体几何中的四面体的类似性质： ①四面体的六条棱的垂直平分面交于一点，这一点叫做此四面体的外接球的球心；
②四面体的四个面组成六个二面角的角平分面交于一点，这一点叫做此四面体的内接球的球心；
③四面体的四个面的重心与相对顶点的连接交于一点，这一点叫做此四面体的重心，且重心将每条连线分为3U1；
④12个面角之和为720°，每个三面角中任两个之和大于另一个面角，且三个面角之和为180°. 2. 直角四面体：有一个三面角的三个面角均为直角的四面体称为直角四面体，相当于平面几何的直角三角形. （在直角四面体中，记V、l、S、R、r、h分别表示其体积、六条棱长之和、表面积、外接球半径、内切球
半径及侧面上的高），则有空间勾股定理：S△ABC+S2△BCD+S2△ABD=S2△ACD. 3. 等腰四面体：对棱都相等的四面体称为等腰四面体，好象平面几何中的等腰三角形.根据定义不难证明以长方体的一个顶点的三条面对角线的端点为顶点的四面体是等腰四面体，反之也可以将一个等腰四面体拼补成一个长方体.
（在等腰四面体ABCD中，记BC = AD =a，AC = BD = b，AB = CD = c，体积为V，外接球半径为R，内接B球半径为r，高为h），则有
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2016高一数学必修2空间几何体的结构特征随堂检测
数学的知识与运用是个人与团体生活中不可或缺的一部分。精品学习网为大家推荐了高一数学必修2空间几何体的结构特征随堂检测，请大家仔细阅读，希望你喜欢。
一、选择题：
1有关平面的说法不正确的是(&&& )
A.平面一般用希腊字母&、&、&&来命名，如平面&&
B.平面是处处平直的面
C.平面是有边界的面
D.平面是无限延展的
2.若正棱锥底面边长与侧棱长相等，则该棱锥一定不是&&& (&&& )
A.三棱锥 &&&&&&&&&&&&& B.四棱锥&&&&&&&&&&&& C.五棱锥&&&&&&&&&&&& D.六棱锥
3.一个长方体全面积是20m2，所有棱长的和是24m，则长方体的对角线长(& )
A.3m&&&&&&&&&&& B.4m&&&&&&&&&&& C.5m&&&&&&&&& D.6m
二、填空题：
4.下面是一多面体的展开图，每个面内都给了字母，请根据要求回答问题：
①如果A在多面体的底面，那么哪一面会在上面&&&&&&&&& ;
②如果面F在前面，从左边看是面B，那么哪一个面会在上面&&&&&&&&& ;
③如果从左面看是面C，面D在后面，那么哪一个面会在上面&&&&&& &&&.
5.同学们将下列几何体按结构分类填空
①国家游泳中心(水立方)外型;②油罐;③足球;④羽毛球;⑤祥云火炬;⑥乒乓球;⑦魔方;⑧金字塔;⑨三棱镜;⑩纸卷的简易漏斗;11量筒;12量杯;13体操鞍马
(1)具有棱柱结构特征的有&&&&&&&& ;(2)具有棱锥结构特征的有&&&&&&&&& ;
(3)具有圆柱结构特征的有&&&&&&&& ;(4)具有圆锥结构特征的有&&&&&&&&& ;
(5)具有棱台结构特征的有&&&&&&&& ;(6)具有圆台结构特征的有&&&&&&&&& ;
(7)具有球结构特征的有&&&&&&&&&&& ;(8)是简单集合体的有&&&&&&&&&&&& ;
(9)其它的有&&&&&&&&&&&&& .
三、解答题：本大题共2个小题，解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
6.若一个几何体有两个面平行，且其余各面均为梯形，则它一定是棱台，此说法是否正确，说明理由.
7.正四棱台上，下底面边长为a，b，侧棱长为c，求它的高和斜高.
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