【知识点详解】
1. **空间点、直线、平面之间的位置关系**:在立体几何中,空间中的点、直线和平面可以有多种位置关系。点可以位于直线上或平面上,直线可以平行于平面,也可以与平面相交(交点是唯一的),还可以在平面上。同样,平面与平面之间可以平行、相交(交线是一条直线)。
2. **异面直线**:两条直线没有公共点,且不能同时在同一个平面上,它们在三维空间中是不相交的。如果异面直线分别位于两个平面内,这两个平面必然是相交的,且交线与异面直线都不相交。
3. **直线的投影**:在立体几何中,直线在不同平面的投影可以是相交、平行或异面。当一条直线在两个平面内的投影相交时,意味着这两个平面也相交。
4. **中点四边形**:在空间四边形中,如果连接各边的中点,得到的新四边形通常是平行四边形。如果原始四边形的对角线相互垂直,那么新四边形是矩形,因为相邻两边的中位线平行于原对角线,且长度等于对角线的一半。
5. **直线与平面的关系**:直线a和直线b分别在两个平面α和β内,如果a和b相交,意味着α和β也相交,因为相交线有且只有一个公共点,这个点会同时位于两个平面内。然而,反之不成立,α和β相交并不意味着a和b一定相交,它们可能异面或平行。
6. **异面直线所成的角**:求解异面直线所成的角通常需要构造辅助线,例如通过中点构造平行线,然后利用平行线性质找到相交角度。
7. **平面外的直线与平面的关系**:平面外的直线可以平行于平面,也可以与平面相交,但不可能在平面上。
8. **正方体的性质**:在正方体中,利用对角线、中点等概念可以找出很多平行和垂直的关系,从而解决异面直线所成的角问题。
9. **共线点的证明**:证明三点共线通常涉及平面的交线和线线关系,如通过延长线段或找公共点来完成。
10. **三棱锥的性质与计算**:在三棱锥中,当侧棱与底面垂直时,可以利用勾股定理和面积公式来求解棱锥的体积、侧面积等几何量。
通过以上知识点的阐述,我们可以看到立体几何中的核心概念包括点线面的位置关系、异面直线、直线投影、中点四边形的性质以及正方体和三棱锥的相关计算。这些知识点在高考数学复习中尤其重要,需要学生深入理解和熟练应用。