高中数学(北师大版)必修二优质课件:空间图形基本关系的认识 4.2 空间图形的公理(公理1,2,3)


故选B.
3.下列图形中不一定是平面图形的是( D ) A.三角形 B.梯形 C.对角线相交的四边形
D.边长相等的四边形
【解析】选D.由不共线的三点确定一个平面,知三角 形是平面图形,故A一定是平面图形; 由两条平行线确定一个平面,知梯形是一个平面图形, 故B一定是平面图形; 由两条相交直线确定一个平面,知对角线相交的四边 形是平面图形,故C一定是平面图形; 边长相等的四边形有可能是平面图形,也有可能是空 间四边形,故D不一定是平面图形. 故选D.
确定一个平面呢?
用三角架支撑照相机.
测量员用三角架支撑测量仪器平板仪.
公理1
过不在一条直线上的三点,有且只有一
个平面(即可以确定一个平面).
B

A
C
确定平面的主要 依据.
经过不在同一条直线上的三个点A,B,C
的平面α,又可记作“平面ABC”.
A,B,C不共线 ⇒ A,B,C确定一个平面
思考2:(1)一条直线和直线外一点,可以确定一个平
3.培养空间想象能力及运用图形语言进行交流的能力 .
探究点1
空间图形基本关系的认识
思考:观察长方体,你能发现长方体的顶点与棱所在 的直线、侧面、底面之间的位置关系吗?
D
A
C
B
提示:有些点在棱所在的直线上, 有些点在棱所在的直线外;有些点 在侧面或底面内,有些点在侧面或
D
C
A B
底面外,等等.
② 4.下列说法中,正确的是___ ①有三个公共点的两个平面重合 ②梯形的四个顶点在同一个平面内 ③三条互相平行的直线必共面 ④ 四条线段顺次首尾连接,构成平面图形
5.如图,用符号表示下列图形中点、直线、平面 之间的位置关系.

a

a P l b
(2)

A l
B

(1)
a I b = l ,a I a = A,a I b = B. 解:在(1)中,
如图①,B∈b,B Ï a.
(2)空间点与平面的位置关系有两种: 点在平面内和点在平面外.
B 蝍 ,A 蟖 . 如图①,
思考交流 1. 观察图①②③所示的长方体,再举出一些点、 线、面的位置关系的例子. 2. 观察你周围的一些实物,指出一些点、线、面 的位置关系.
探究点2:空间图形的公理 思考1:我们知道,两点确定一条直线.那么怎样
D
A
C
B
D
C
问题1:观察上述长方体,并填空 .
A
B
①长方体共有 8 个顶点,有 12 条棱,有 6 个面;
②归纳一下,空间图形通常由 点 、 线 、 面 组成.
问题2:观察并归纳点与线、面之间的位置关系有哪些.
a A A
b
a


c ① B

b ②



(1)空间点与直线的位置关系有两种. 点在直线上和点在直线外.
a I b = l ,a 在(2)中,
a ,b
b,a I l = P,b I l = P.
实例引入空间图形 的基本关系
点、直线、平面 的位置关系
平面三个 公理
空间图形
文字叙述
符号表示
不能自助的人也难以受到别人的帮助.
面吗?
提示:可以.
(2)两条相交直线,可以确定一个平面吗?
提示:可以.
(3)两条平行直线,可以确定一个平面吗? 提示:可以.
提升总结:三条结论 1. 一条直线和直线外一点确定一个平面.
2. 两条相交直线确定一个平面.
3. 两条平行直线确定一个平面.
思考3:如果直线 l 与平面α有一个公共点P,直线 l 是否在平面α内? 提示:不一定.
在平面与桌面所在平面是否只相交于一点B?为什么?

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 )
【解析】选B.A、根据公理1知,必须是不共线的三点确定一个 平面,故A不对; B 、因为三角形的 3 个顶点不共线,所以由公理 1 知一定确定一 个平面,故B正确; C 、当 A , B , C , D 四点在两个平面的交线上时,满足是两个平
面的交点,但是这两个平面相交,故C不对;
D、比如空间四边形则不是平面图形,故D不对.

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
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.
A.经过三点确定一个平面
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
§4 空间图形的基本关系与公理
4.1 空间图形基本关系的认识
4.2 空间图形的公理(公理1,2,3)
空间图形是丰富的,它由一些基本的图形:点、线、 面组成,认识清楚它们的位置关系,对于我们认识空间 图形是很重要的,今天我们就来学习这些关系!
1.通过长方体这一常见的空间图形,了解空间图形的 基本构成----点、线、面的基本位置关系.(难点) 2.掌握空间图形的三个基本公理.(重点)
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2019-2020高中北师版数学必修2 第1章 §4 4.1 4.2 第1课时 空间图形的公理(公理1、2、3)课件PPT

2019-2020高中北师版数学必修2 第1章 §4 4.1 4.2 第1课时 空间图形的公理(公理1、2、3)课件PPT
求证:直线l1,l2,l3在同一平面内. 法一:∵l1∩l2=A,∴l1和l2确定一个平面α. ∵l2∩l3=B,∴B∈l2又l2 α,∴B∈α. 同理可证C∈α,又B∈l3,C∈l3,∴l3 α. ∴直线l1,l2,l3在同一平面内.
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法二:∵l1∩l2=A,∴l1,l2确定一个平面α. ∵l2∩l3=B,∴l2,l3确定一个平面β. ∵A∈l2,l2 α,∴A∈α. ∵A∈l2,l2 β,∴A∈β. 同理可证,B∈α,B∈β,C∈α,C∈β. ∵不共线的三个点A,B,C既在平面α内,又在平面β内, ∴平面α和平面β重合,即直线l1,l2,l3在同一平面内.
点A在平面α内 点B在平面α外
图形表示
符号表示 A∉a B∈a A∈α B∉α
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直线与直线的 位置关系
直线与平面的 位置关系
平行 相交 平行 线在面内 线面相交
线面平行
a∥b _a_∩_b_=__O__ a 与 b 异面
_a___α_ a_∩__α_=__A__
_a_∥__α_
栏目导航
[解] (1)用符号表示:α∩β=l,a∩α=A,a∩β= B,如图.
(2)用符号表示:A∈α,B∈α,a∩α=C,C∉ AB,如图.
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三种语言的转换方法 1用文字语言、符号语言表示一个图形时,首先仔细观察图形 有几个平面、几条直线且相互之间的位置关系如何,试着用文字语 言表示,再用符号语言表示. 2根据符号语言或文字语言画相应的图形时,要注意实线和虚 线的区别.
栏目导航
证明点、线共面问题的理论依据是公理1和公理2,常用方法 有:
1先由部分点、线确定一个面,再证其余的点、线都在这个平 面内,即用“纳入法”;
2.理解异面直线的概念,以及空间图形的基 2.通过学习空间图

2018-2019学年北师大版必修二 1.4.2空间图形的公理 课件(32张)

2018-2019学年北师大版必修二 1.4.2空间图形的公理 课件(32张)

图形语言:
公理1可以帮助我们解决哪些几何问题?
⑴判定直线或点是否在平面内;
⑵检验平面.
探究问题二 平时我们使用的相机支架为什么要做成 三条腿?

公理2:经过不在同一条直线上的三个点, 有且只有一个平面.
图形语言:
B A C
不共线的三点可以确定一个平面.

练习一
判断下列各题的说法是否正确: (1)三点可以确定一个平面。 (2)直线和直线外的一个点确定一个平面。 (3)两条相交直线确定一个平面。 (4)圆心和圆上两点可以确定一个平面。 (5)两条平行直线确定一个平面。 ( ( ( ( ( ) ) ) ) )
探究问题三
把三角板的一个角立在课桌面上,三角形所在的平 面与课桌所在的平面是否只相交于一点B ?为什么?

B
公理3:若两个不重合的平面有一个公共点, 则它们有且只有一条过该点的公共直线.
图形语言:
应用:判断两个平面是否相交及证明点在直线上。
练习二
判断下列各题的说法是否正确:
(1)两个平面相交,它们只有有限个公共点。 (2)如果两个平面有三个不共线的公共点,那 么这两个平面重合。
公理2
B

A
C
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.
公理2

A
B C
推论2 经过两条相交直线,有且只有一个平面.
公理2

A
B C
推论3 经过两条平行直线,有且只有一个平面.
怎样用两根细线检验桌子的四条腿的底端是否共面?
怎样用两根细线来检 验桌子的四条腿的底 端是否共面?
( ) ( )

例题讲解
例1:证明两两相交且不共点的三条直线在同一平面内。

2013优化方案北师大版数学必修2课件§4.4.2空间图形的公理(二)

2013优化方案北师大版数学必修2课件§4.4.2空间图形的公理(二)

证明:∵PA∩PC=P, ∴PA,PC确定一个平面α. ∵E∈PC,F∈PA,∴E∈α,F∈α, ∴EF α. ∵D∈PC,∴D∈α,且D∉EF. 又PB∩α=P,H∈PB, ∴H∉α,DH∩α=D,且DH与EF不相交,于是直 线EF和DH是异面直线.
方法感悟
方法技巧
1.平行公理表明,空间中平行于同一条直线的 所有直线都互相平行,它给出了判断空间两条 直线平行的依据,其主导思想是利用第三条直 线作为联系两条直线的中间环节.
【解】 (1)∵A1B1∥AB,而A1D1⊥A1B1,2分 ∴A1D1⊥AB,4分 ∴AB与A1D1所成的夹角为90°.6分 (2)连接AB1,B1D1, ∵AB1∥DC1, ∴AB1与AD1所成的夹角即为DC1与AD1所成的夹 角.8分
名师微博
平移是关键!
又AD1=AB1=B1D1, ∴△AB1D1为正三角形. ∴AD1与AB1所成的夹角为60°. ∴AD1与DC1所成的夹角为60°.12分
变式训练 3.在正四面体A-BCD中,已知E是棱BC的中 点,求异面直线AE与BD所成角的余弦值. 解:如图,取CD的中点F,连接EF,AF.因为E为 BC的中点, 所以EF为△CBD的中位线, 所以EF∥BD, 所以AE与EF所成的锐角或直 角就是异面直线AE与BD所成的角.
设正四面体的棱长为 a,
互动探究
1.本例其他条件不变,将“AEEB=CFFB=23”变


AE EB

CF FB

AH HD

CG GD

2 3


AC⊥BD”,试判断四边形 EFGH 的形状.
解:当AEEB=CFFB=HAHD=CGGD=23时,由例题中 的(1)知,四边形 EFGH 为平行四边形. ∵AC⊥BD,∴EF⊥FG,∴四边形 EFGH 为矩形.

北师大版高中数学必修2课件第一章空间图形的公理(二)

北师大版高中数学必修2课件第一章空间图形的公理(二)

课前自主学习
课堂互动探究
随堂巩固训练
课后课时精练
提示
3.空间中有两个角 α,β,且角 α,β 的两边分别平行.若 α=60°,则 β =________.
提示:60°或 120° 因为 α 与 β 两边对应平行,但方向不确定,所以 α 与 β 相等或互补.
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解析
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3.如图,正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,E,F 分别是棱 BC,CC1 的中 点,则异面直线 EF 与 B1D1 所成的角为________.
答案 60°
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答案
解析 连接 BC1,BD,DC1,因为 EF∥BC1,B1D1∥BD,所以∠C1BD 即为异面直线 EF 与 B1D1 所成的角或其补角.因为△C1BD 为正三角形,所 以∠C1BD=60°,即异面直线 EF 与 B1D1 所成的角为 60°.
求证:(1)D1E∥BF; (2)∠B1BF=∠D1EA1.
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证明 (1)取 BB1 的中点 M,连接 EM,C1M. 在矩形 ABB1A1 中,易得 EM 綊 A1B1,
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答案
∵A1B1 綊 C1D1,∴EM 綊 C1D1,
答案
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类题通法 求两条异面直线所成的角的一般步骤

第1章 §4 第1课时 空间图形的公理(公理1、2、3)-2020秋北师大版高中数学必修二课件(共52张PPT)

第1章 §4 第1课时 空间图形的公理(公理1、2、3)-2020秋北师大版高中数学必修二课件(共52张PPT)

[解] (1)用符号表示:α∩β=l,a∩α=A,a∩β=B,如图.








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(2)用符号表示:A∈α,B∈α,a∩α=C,C∉AB,如图.












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22
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三种语言的转换方法



·
探 新
1用文字语言、符号语言表示一个图形时,首先仔细观察图形






【例 2】 证明:两两相交且不共点的三条直线在同一平面内. 提
·



[思路探究] 先说明两条相交直线确定一个平面,然后证明另外 养
合 作
一条直线也在该平面内.或利用公理 1 的推论,说明三条相交直线分
课 时

究 别确定两个平面 α,β,然后证明 α,β 重合.
分 层





返 首 页
小 结
·
探 新
1先由部分点、线确定一个面,再证其余的点、线都在这个平
提 素


面内,即用“纳入法”;


作 探
2先由其中一部分点、线确定一个平面 α,其余点、线确定另一 时 分

释 个平面 β,再证平面 α 与 β 重合,即用“同一法”;
层 作



3假设不共面,结合题设推出矛盾,即用“反证法”.

高中数学第一章立体几何初步1.4.1空间图形基本关系的认识1.4.2空间图形的公理一课件北师大版必修2

高中数学第一章立体几何初步1.4.1空间图形基本关系的认识1.4.2空间图形的公理一课件北师大版必修2
§4 空间图形的基本关系与公理
4.1 空间图形基本关系的认识 4.2 空间图形的公理(一)
•学习目标 1.理解空间中点、线、面的位置关系(重 点);2.理解空间中平行直线、相交直线、异面直线、 平行平面、相交平面等概念(重点);3.掌握三个公理 及推论,并能运用它们去解决有关问题(重、难 点).
• 知识点一 点、线、面之间的位置关系 • 一些文字语言与数学符号的对应关系:
的位置关系 面面相交
α∥β α∩β=a
异面直线 不同在 任何一个平面内 的两条直线,叫作异面直线
• 【预习评价】
• (1)若A∈a,a α,是否可以推出A∈α?
• 提示 根据直线在平面内定义可知,若A∈a,a α,则A∈α.
• (2)长方体的一个顶点与12条棱和6个面分别有哪 些位置关系?
• 提示 顶点与12条棱所在直线的关系是在棱上,或 不在棱上;顶点和6个面的关系是在面内,或在面 外.
•∴不共线的三个点A、B、C既在平面α内,又在平 面β内.
•∴平面α和β重合,即直线l1、l2、l3在同一平面内.
• 方向2 点共线问题
• 【例3-2】 如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1 • 中,点M、N、E、F分别是棱CD、AB、
• DD1、AA1上的点,若MN与EF交于点Q, • 求证:D、A、Q三点共线.
•解析 与AC1异面的棱是A1B1,DC,BC,A1D1, BB1,DD1. •答案 C
考查 方向
题型三 平面性质的应用
• 方向1 共面问题
• 【例3-1】 已知:如图所示,l1∩l2=A,

l2∩l3=B,l1∩l3=C.求证:直线l1、
• l2、l3在同一平面内.
• 证明 方法一 (纳入平面法)

高中数学北师大版必修二《1.4.2空间图形的公理1》课件

∴E»Q五级B1C1,
B1C1,
∴四边形EQC1B1为平行四边形,
∴B1E C1Q.
11/14/2024
19
单击此处编辑母版标题样式
又∵Q、F分别是DD1、C1C两边的中点,
• 单击此∴处QD编辑C1母F. 版文本样式
– 二级 ∴四边形DQC1F为平行四边形,
• 三级
– ∴四C级1Q DF. 又»∵B五1级E C1Q,
∴四边形CED1G与四边形BFD1G均是平行四边形.
∴GC∥D1E,GB∥D1F.
∴结合图形可知∠BGC=∠FD1E.
11/14/2024
29
单击此求异处面直编线所辑成的母角版标题样式
利用定义法求异面直线所成的角的一般步骤
• 单击此处编辑母版文本样式
– 二级
• 三级
– 四级 » 五级
11/14/2024
• 三级而F1,M分别为C1D1,A1B1的中点,
– 四级
则F»1五M级 C1B1,而C1B1 CB,
∴F1M∥BC且F1M=BC,
∴四边形F1MBC是平行四边形,
∴BM∥CF1,又BM∥A1F,∴A1F∥CF1.
11/14/2024
27
单击此处编辑母版标题样式
同理取A1D1的中点N,连接DN,E1N,则A1N
11/14/2024
21
单击此处编辑母版标题样式
• 单击此“等处角编定理辑”母的应版用文本样式
– 二级 对“等角定理”的理解

三级
–(四1)级本质:“等角定理”是平面几何中等角定理的类比推广.
(2)»作五用级:①解决空间中角的平移的问题.②揭示空间中两条
边对应平行的两个角的大小关系.

北师大版高中数学必修二空间图形基本关系的认识课件


b
a α
b
a γ
4.空间直线与平面的位置关系有三种:
(1)直线在平面内——直线 与平面有无数个公共点。
(2)直线与平面相交——直 线与平面只有一个公共点。
αa
a≠b
o β
(3)直线与平面平行——直 线与平面没有公共点。 c
γ
b∩β=O c∥γ
(1)没有公共点的两条直线叫做平行直线,对吗?
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。
空间两条直线的位置关系有三种:
A’ 直线a 直线AB
为了表示异面直线不共面的特点,作图时通常用一个或两个平面衬托.
B’
直线a 直线AB
说出正方体中各对线段、线段与平面的位置关系:
想一想:那些与BD是异面直线?
D
C
A
B
D’ A’
C’ B’
异面直线的画法:
α a
β
b
为了表示异面 直线不共面的特 点,作图时通常 用一个或两个平 面衬托.
位置关 文字表述 图形语言

点A在直线l上
点与直 点 A不 在 直 线 l上 线 点 A在 平 面 内
点A不在平面

点与平 面
平行直线
相交直线
直线与 异面直线
符号语
言A l Al
A
A
a / /b
abA
a、b异面
位置关系 文字表述 图形语言
直 线 l在
平 面 内
直 线 l平 行
直线与平 于 平 面
空间图形基本关系的认识 (1)没有公共点的两条直线叫做平行直线,对吗?
点的两条直线。 空间点与直线的位置关系有两种:
想一想:那些与BD是异面直线?

北师大版高中数学必修2课件1.4【教学设计】空间图形基本关系的认识课件(数学北师大必修二)


p
a
b
表示为直线 a b P
一、新课讲授: ⑷直线与直线的位置关系: ③异面:同在任何一个平面内的两条直线.
b
a
一、新课讲授: ⑸ 平面与平面的位置关系: ① 平行:没有公共点的两个平面.
表示为直线 ∥
一、新课讲授: ⑸ 平面与平面的位置关系: ② 相交:有公共点且不重合的两个平面.
l
表示为直线 l
⑵ 点与面的位置关系:
·B
·A
α
① 点在线上: 表示为 点 A 平面 .
② 点在线外: 表示为 点 B 平面 .
一、新课讲授: ⑶ 线与面的位置关系: ① 直线在平面内:直线与平面有无数个公共点.又叫平面经过直线.
a
表示为直线 a 平面 .
一、新课讲授: ⑶ 线与面的位置关系: ② 直线在平面外:直线与平面只有一个公共点.
b
B
表示为直线 b =B .
一、新课讲授: ⑶ 线与面的位置关系: ③直线与平面平行:直线与平面没有公共点.
c
表示为直线 c ∥ .
一、新课讲授: ⑷直线与直线的位置关系: ① 平行:同一平面内没有公共点的两条直线.
ab
表示为直线 a ∥ b
一、新课讲授: ⑷直线与直线的位置关系: ② 相交:只有一个公共点的两条直线.
限延展的.
⑵ 平面的画法及字母表示:
D
C
α
A
B
表示为:平面 ABCD 、平面 AC 、平面 等.
一、新课讲授: 2. 点、线、面间的位置关系及表示:
⑴ 点与线的位置关系:
B
A
·
· l
① 点在线上: 表示为 点 Al . ② 点在线外: 表示为 点 B l .
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