142空间图形的基本关系和公理

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空间图形的公理(公理1,2,3)

空间图形的公理(公理1,2,3)

B.两条直线确定一个平面
C.四边形确定一个平面
D.不共面的四点可以确定4个平面
2. 下列命题中正确的是( B ) A .空间三点可以确定一个平面 B .三角形一定是平面图形 C .若 A , B , C , D 既在平面 α 内,又在平面 β 内, 则平面 α 和平面 β 重合 D .四条边都相等的四边形是平面图形

B
A l ,B l ,A ,B l

作用: 判定直线是否在平面内.
思考5:观察长方体,你发现长方体的两个平面有
什么位置关系?
D
A
提示:两个平面平行或者相交.
C
B
平面与平面的公共直线叫作交线.
D
C
A B
思考6:把三角板的一个角立在课桌面上,三角板所
在平面与桌面所在平面是否只相交于一点B?为什么?
思考4:如果直线l与平面α 有两个公共点,直线l是否
在平面α 内? 提示:实际生活中,我们有这样的经验:把一把直尺
边缘上的任意两点放到桌面上,可以看到,直尺的整
个边缘就落在了桌面上.
在平面α内
公理2
如果一条直线上的两点在一个平面内,那
么这条直线在此平面内(即直线在平面内).
A l 公理是进一步推理的 基础.

B
提示:不只相交于一点B,如下图所示:

B
公理3
如果两个不重合的平面有一个公共点,那
么它们有且只有一条过该点的公共直线.
P l, 且 P l


P
l
作用: ①判断两个平面相交的依据. ②判断点在直线上.
1.下列说法中正确的是( D )
A.经过三点确定一个平面

空间图形的基本关系与公理 PPT

空间图形的基本关系与公理 PPT
ED2 2,CE CD2 ED2 3,
故cosCED ED 2 2, CE 3
所以异面直线CE和AF所成角的余弦值为2 2. 3
链接高考
(2010·湖南)如图所示,在长方体ABCD-A1B1C1D1中 AB=AD=1,AA1=2,M是棱CC1的中点.求异面直线A1M和C1D1 所成的角的正值.
知识准备:1. 会找异面直线所成的角;
∴E、F、H、C四点共面,∵点D∈直线FH,
∴D点在EF、CH确定的平面内,
∴C、D、F、E四点共面.
题型三 证明三线共点
【例3】 已知四面体ABCD中,E、F分别是AB、AD的中点,
G、H分别是BC、CD上的点B,G 且 DH
AC相交于同一点P.
GC HC
=2.求证:直线EG、FH、
证明:如图,∵E、F分别是AB、AD的中点, ∴EF∥BD且EF=1/2BD.
题型四 异面直线及其所成角的问题 【例4】 (2010×天津改编)如图,在五面体ABCDEF中,四边 形ADEF是正方形,FA⊥平面ABCD,CD=12 ,2 AD= ,求异面直 线CE与AF所成角的余弦值.
解:因为四边形ADEF是正方形,所以 FA∥ED.
故∠CED为异面直线CE与AF所成的角. 因为FA⊥平面ABCD, 所以FA⊥CD,故ED⊥CD. 在Rt△CDE中,CD=1,
答案:
1. A∈l,B∈l,A∈a,B∈a⇒l⊂a 不在同一条直线上 A、 B、C不共线⇒A、B、C∈平面a且a是唯一的 如果不重合的两
个平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过这个点的公共
直线 P∈a a∥c 经过一条直线和直线外一点,有且只有一 个平面 a∩b=P⇒有且只有一个平面a,使a⊂a,b⊂a

空间图形的基本关系与公理

空间图形的基本关系与公理

6、在正方体ABCD-A1B1C1D1中,若M为棱BB1的中点,
则异面直线B1D与AM所成角的余弦值是
.
解析:如图所示,取CC1的中点N,连结MN,DN,
则MN AD,
∴四边形AMND为平行四边形, ∴AM DN,∴∠B1DN即为异面直线所成角.
连结B1N,设正方体棱长为a,则B1D= a, DN= a,B1N= a,
∴cos∠B1DN=

.
如图,四边形ABEF和ABCD 都是直角梯形,∠BAD=∠FAB =90°,BC AD,BE FA,
G、H分别为FA、FD的中点. (1)证明:四边形BCHG是平行四边形; (2)C、D、F、E四点是否共面?为什么?
[思路点拨]
(2)法一:证明D点在EF、CH确定的平面内. 法二:延长FE、DC分别与AB交于M,M′,
们有且只有一条过这个点的公共直线.
2.证明共线问题的常用方法 (1)可由两点连一条直线,再验证其他各点均在这条直线上; (2)可直接验证这些点都在同一条特定的直线上——相交 两平面的唯一交线,关键是通过绘出图形,作出两个 适当的平面或辅助平面,证明这些点是这两个平面的
公共点.
如图所示,正方体ABCD-A1B1C1D1中,M、N分 别是A1B1、B1C1的中点,问: (1)AM和CN是否是异面直线?说明理由; (2)D1B和CC1是否是异面直线?说明理由.
1.理解空间直线、平面位置关系的定义. 2.了解可以作为推理依据的公理和定理. 3.能运用公理、定理和已获得的结论证明一些 空间图形的位置关系的简单命题.
热 点 提 示
1.以空间几何体为载体,考查逻辑推理能力.
2.通过判断位置关系,考查空间想像能力.
3.应用公理、定理证明点共线、线共面等问题. 4.多以选择、填空的形式考查,有时也出现在解答题中.

空间图形的基本关系与公理(1)

空间图形的基本关系与公理(1)

分析 可先转换成符号语言,再作图.
解 (1)A∈α,B∈α,A∈l,B∈l
(2)l α,P∈l,P∈α.
(3)α∩β=l,m α,m∥l.

变式训练
将下面用符号语言表示的关系改用文
字语言予以叙述,并且用图形语言予以表示.
解 文字语言叙述为: 点 A 在平面 α 与平面 β 的交线 l 上,AB、AC 分 别在 α、β 内. 图形语言表示为如图所示.
B α


A
(2)点在平面外
记作:
B
空间两条直线的位置关系有三种:
①平行直线——
在同一个平面内,没有公共点的两条直线.
②相交直线—— 在同一个平面内,有且只有一个公共点的两
条直线.
记作:a//b a b α
b
记作: β
ab O
a O b b
③异面直线——不同在任何一个平面内
α a
a
β b

④若直线 a∥直线 b,b α,那么直线 a 平行于平面α内的
变式训练
下面命题中正确的个数是
( C )
①如果 a、b 是两条直线,a∥b,那么 a 平行于经过 b 的任何一个平面; ②如果直线 a 满足 a∥α,那么 a 与平面α内的任何 一条直线平行; ③如果直线 a、b 满足 a∥α,b∥α,则 a∥b; ④如果直线 a、 和平面α满足 a∥b, α, α, b a∥ b 那么 b∥α; ⑤如果 a 与平面α上的无数条直线平行,那么直线 a 必平行于平面α. A.0 B.2 C.1 D.3
解析
A、B 都不能保证 α、β 无公共点,如图 1
所示;C 中当 a∥α,a∥β 时 α 与 β 可能相交,如 图 2 所示;只有 D 说明 α、β 一定无公共点.

空间图形的基本关系与公理.完整版PPT资料

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空间图形的基本关系与公理
1
知识探究:平面的基本性质1 观察下图,你能得到什么结论?
桌面
B
A
2
知识探究:平面的基本性质1
文字语言 公理1: 如果一条直线上两点在一个平
面内,那么这条直线上的所有的点都 在这个平面内(即直线在平面内).
图形语言
A
B l
符号语言 公理作用
Al,Bl,且A,B,
l .
当堂练习1:根据下列条件作图: 推论3 经过两条平行直线唯一确定一个平面.
A二、、三判角定形点在解线上B答的、依菱本据形 题可先思考让其中部分元素定面.再证其 余元素也在面内. 例2 如图,将无盖正方体纸盒展开,直线AB,CD在原正方体中的位置关系是( )
知识探究(二):平面的基本性质2 (1)判定两个平面是否相交的依据,只要两个平面有一个公共 (2)四个点中的各个点叫做空间四边形的顶点;
点评 证明多线共面的方法是先由公理 2 确定一个平面,
再利用公理 1 依次证明其余各线也在这个平面内.
11
知识探究: 公理定理的简单应用
证明多点共线问题
例 2 已知△ABC 在平面 α 外,AB∩α=P,
AC∩α=R,BC∩α=Q,如图所示. 求证:P、Q、R 三点共线.
分析 解答本题可先证明 P,Q,R 三点在面 ABC
Aa α
A
B
α a
C Bb
C
b
(3)经过两条平行直线,可以确定一个平面吗?
6
公理2 的三个推论 推论1 经过一条直线和直线外一点唯一确 定一个平面. 推论2 经过两条相交直线唯一确定一个平面. 推论3 经过两条平行直线唯一确定一个平面.
作用:确定平面的依据

1.4.1 空间图形基本关系的认识与公理1~3 课件(北师大必修2)

1.4.1 空间图形基本关系的认识与公理1~3 课件(北师大必修2)

[通一类] 1.已知a∥b∥c,l∩a=A,l∩b=B,l∩c=C,求证: 直线a,b,c和l共面.
证明:∵a∥b,∴直线a与b确定一个平面,设为α ,
∵l∩a=A,l∩b=B, ∴A∈a,B∈b,则A∈α ,B∈α . 而A∈l,B∈l, ∴由公理1可知:lα . Þ ∵b∥c,∴直线b与c确定一个平面,设为β , 同理可知lβ . Þ
Þ ∴A∈α ,B∈α ,∴ABα . Þ 即aα ,
∵b∥c,∴直线b与c确定
∴a,b,c三线共面.
[悟一法]
证明点线共面的常用方法:
①纳入平面法:先确定一个平面,再证明有关点、线 在此平面内. ②辅助平面法:先证明有关的点、线确定平面α ,再 证明其余元素确定平面β ,最后证明平面α 、β 重合.
[通一ห้องสมุดไป่ตู้] 2.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,设线段
A1C与平面ABC1D1交于Q,求证:B,Q,D1三点共线.
证明:∵D1∈平面ABC1D1,
D1∈平面A1D1CB,
B∈平面ABC1D1, B∈平面A1D1CB,
∴平面ABC1D1∩平面A1D1CB=BD1. ∵A1C∩平面ABC1D1=Q,
[读教材·填要点]
一、空间图形的基本位置关系
点在直线上 点与直线 点在直线外 (1)点 点在平面内 点与平面点在平面外
(2)空间两条直线的位置关系. 位置关系 相交直线 共面情况 在同一个平面内 公共点个数 1个 没有 没有
平行直线
异面直线
在同一个平面内
[错因]
在证明共面问题时,必须注意平面是确
定的.上述错解中, 由于没有注意到B,C,D三点不 一定确定平面,即默认了B,C,D三点一定不共线, 因而出错.也即题知条件由B,C,D三点不一定确定 平面,因此就使得五点的共面失去了基础.

高中数学 空间图形的基本关系与公理 1_4_2 公理4(平行公理)与异面直线所成的角课件

高中数学 空间图形的基本关系与公理 1_4_2 公理4(平行公理)与异面直线所成的角课件

目标导航
预习引导
2.等角定理 空间中,如果两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角相等或 互补.
预习交流 2
如果两个角的两条边分别对应平行且方向相同 ,那么这两个角的 关系如何?如果有一组对应边方向相同,另一组对应边方向相反,那么这 两个角的关系如何? 提示:相等;互补.
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3.空间四边形 四个顶点不在同一平面内的四边形叫作空间四边形.
第 2 课时
公理 4(平行公理)与异面直线所成的角
目标导航
预习引导
学习目标
1.记住并会应用公理 4. 2.理解等角定理的条件和结论. 3.知道什么是空间四边形. 4.知道什么是异面直线所成的角,会求简单的异面直线所成的角. 重点:公理 4 及其应用以及异面直线所成角的求法. 难点:对异面直线所成的角的理解和求法. 疑点:怎样求异面直线所成的角?
= ,请回答并证明当空间四边形 ABCD 的四条边及点
2 3
G,H 满足什么条件时,四边形 EFGH,
(1)为平行四边形? (2)为菱形?
问题导学
当堂检测
思路分析:由
������������ ������������
=
������������ ������������
= ,可想到证明 EF∥AC;为使四边形 EFGH
2 3
2 3
理由:由(1)知,若
=
������������ ������������
= ,
3 5 2 5 2 3
2 3
则四边形 EFGH 为平行四边形,且 EF= AC,EH= BD.若 AC= BD, 则 EF= AC= BD=EH. ∴ 平行四边形 EFGH 为菱形.
3 5 2 5

高中数学-8.3 空间图形的基本关系与公理

高中数学-8.3 空间图形的基本关系与公理
知识梳理 知识梳理 双击自测 核心考点 学科素养
考纲要求
-3-
1.空间图形的公理 (1)公理1:过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面(即可 以确定一个平面). 推论1:经过一条直线和这条直线外一点,有且只有一个平面. 推论2:经过两条相交直线,有且只有一个平面. 推论3:经过两条平行直线,有且只有一个平面. (2)公理2:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上 所有的点都在这个平面内(即直线在平面内). (3)公理3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只 有一条过这个点的公共直线. (4)公理4:平行于同一条直线的两条直线平行.
考点1 考点2 考点3
8.3
空间图形的基本关系与公理
知识梳理 双击自测 核心考点 核心考点 学科素养
考纲要求
-18-
知识方法
易错易混
对点训练2 (1)如图,G,N,M,H分别是三棱柱的顶点或所在棱的 中点,则直线GH,MN是异面直线的图形有 .(填上所有正 确答案的序号)
关闭
题图①中,直线GH∥MN; 题图②中,G,H,N三点共面,但M∉平面GHN,因此直线GH与MN异面; 题图③中,连接MG,GM∥HN, 因此GH与MN共面; 题图④中,G,M,N共面,但H∉平面GMN,因此GH与MN异面.
解析
答案
第八章 1 2 3 4 5
8.3
空间图形的基本关系与公理
知识梳理 双击自测 双击自测 核心考点 学科素养
考纲要求
-11-
自测点评 1.做有关平面基本性质的判断题时,要抓住关键词,如“有且只 有”“只能”“最多”等. 2.两个不重合的平面只要有一个公共点,那么两个平面一定相交 且得到的是一条直线. 3.异面直线是指不同在任何一个平面内,没有公共点的直线.不能 错误地理解为不在某一个平面内的两条直线就是异面直线.
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lP
画两个相交平面如何画? β
画法:
a α
按照给出的要求,完成下面两个相交平面的作图,图
中的线段AB,分别是两个平面的交线.
α
α
A
β
A
B
β
(1)
B
(2)
a b
c
公理4 平行于同一条直线的两条直线平行. a // b, b // c a // c (平行的传递性)
作用:判定空间两直线平行的依据.
a //
//
(5)空间平面与平面的位置关系有两种: BC
二、新知学习:四个公理 公理1 如果一条直线上的两点在一个平面内, 那么这条直线上所有的点都在这个平面内.
AB l
Al, Bl, A, B l
≠ 作用:判断直线是否在平面内的依据.
思考1 空间中,经过两点有且只有一条直线,即两点 确定一条直线,那么两点能否确定一个平面?经过三 点、四点可以作多少个平面? 思考2 照相机,测量仪等器材的支架为何要做成三脚 架? 思考3:经过任意三点都能确定一个平面吗?由此可得 什么结论?
思考交流2
如图(1), 在平面内如果两个角的两条边分别对应平行, 那么
这两个角是什么关系?
A
A
B
O B
O
C
(1)
(2)
E
如图(2), 在空间, 如果两个角的两条边分别对应平行, 那么这
两个角是什么关系?
二、等角定理 空间中, 如果两个角的两条边分别对应平行, 那
么这两个角相等或互补. 作用:判定空间两角相等的依据.
使得 A, B, C .
P l且P l
a // b, b // c a // c
2.等角定理 空间中, 如果两个角的两条边分别对应平行, 那么这两个角
相等或互补.
三、新知运用
例1 已知四边形ABCD是空间四边形,E、H分
别是边AB、AD上的中点,F、G分别是边CB、
CD上的点,且 CF CG 2 , 求证:四边形
CB CD 3
EFGH有一组对边平行但不相等.
A
E
H
B F
D G
C
变式练习:
(1)已知四边形ABCD是空间四边形,E、H分别是边AB、AD上的 中点,F、G分别是边CB、CD上的中点, 则四边形EFGH是_平_行__四__边_形__. (2)已知四边形ABCD是空间四边形,E、H分别是边AB、AD上的
空间图形的基本关系和 公理
空间图形的公理
一、温故知新
空间中点、线、面之间的位置关系:
Pa
(1)空间点与直线的位置关系有两种: P a
P
(2)空间点与平面的位置关系有两种: P
(3)空间两直线的位置关系有三种:
平行直线. 相交直线.
共面直线
异面直线.
a
(4)空间直线与平面的位置关系有三种: c A
点,且
AE AB
AH AD
2 3
,
F、G分别是边CB、CD上的点,且
CF CB
CG CD
2, 3
则四边形EFGH__平_行__四__边_形__.
(3)已知四边形ABCD是空间四边形,E、H分别是边AB、AD上的
中点,F、G分别是边CB、CD上的中点, 且对角线AC=BD,则四边形
EFGH是__菱__形_____. A
3.经过两条平行直线,可以确定一个平面吗?
a
a
b
A
b
a
结论: (1)A a 有且只有一个平面, 使 A , a .
(2)a b P 有且只有一个平面 ,使 a , b . (3)a // b 有且只有一个平面 ,使 a , b .
作用:确定平面的依据.
思考4 如图,把三角板的一个角立在课桌面上, 三角板所在的平面与桌面所在的平面是否只相 交于一点B?为什么?
思考5 如果两条不重合
B
的直线有公共点,则其
公共点只有一个.如果两个不重合的平面有公共
点,其公共点有多少个?这些公共点的位置关
系如何?
公理3 如果两个平面有一个公共点,那么它们 还有其他公共点,且所有这些公共点的集合是 一条过这个公共点的直线.
P l且P l
作用:
判断两个平面是否相 交的依据.也是空间中 证明三点共线、三线 共点的依据.
公理2 经过不在同一条直线上的三点,有且只有
一个平面 .
AB C
A、B、C三点不共线 有且只有一个平面α,使得
A, B,C .
作用:确定平面的依据.平面α也可记作“平面
ABC” 注意! “有且只有一个”中的“有”是说图
形存在, “只有一个”是说图形 “唯一”.
思考交流1
1.经过一条直线和这条直线外的一点, 可以确定一个平面吗? 2.经过两条相交直线, 可以确定一个平面吗?
A
A
E
H
E
H
E
H
B
ห้องสมุดไป่ตู้
D
B
F
G
F
D GB
D
F
G
C
C
C
例2 如图, 将无盖正方体纸盒展开, 直线AB,
CD在原正方体中的位置关系是( D ).
A. 平行
B. 相交且垂直
C. 异面直线
D. 相交成60o
C
C
A D
B
A
B( D)
四、小结
1.四个公理的内容及作用: Al, Bl, A, B l
A、B、C三点不共线 有且只有一个平面,
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