2017苏教版空间点直线平面之间的位置关系.doc
2017_2018学年高中数学第二章2.1空间点、直线、平面之间的位置关系2.1.2空间中直线与直线之间的位置关系

[答案] (1)平行 (2)异面 (3)相交 (4)异面
1.判断空间中两条直线位置关系的诀窍: (1)建立空间观念, 全面考虑两条直线平行、 相交和异面三种位置关系. 特 别关注异面直线. (2)重视正方体等常见几何体模定两条直线是异面直线的方法: (1)证明两条直线既不平行又不相交. (2)重要结论:连接平面内一点与平面外一点的直 线 ,和这个平面内不经过此点的直线是异面直 线 .用符号语言可表示为 A∉α, B∈α, l⊂α, B∉l ⇒ AB 与 l 是异面直线(如图 ).
01 课前 自主梳理 02 课堂 合作探究
03 课后 巩固提升
课时作业
[自主梳理] 一、空间两直线的位置关系 1.异面直线 (1)定义: 不同在任何一个平面内 的两条直线. (2)异面直线的画法
2.空间两直线的位置关系
二、平行公理与等角定理 1.平行公理(公理 4) (1)文字表述:平行于同一条直线的两条直线互相平行, 这一性质叫作空 间
[解析]
(1)在长方体 ABCDA1B1C1D1 中, A1D1 綊 BC, ∴四边形 A1BCD1
为平行四边形,∴ A1B∥ D1C. (2)直线 A1B 与直线 B1C 不同在任何一个平面内. (3)直线 D1D 与直线 D1C 相交于点 D1. (4)直线 AB 与直线 B1C 不同在任何一个平面内.
)
答案:B
探究一 空间两条直线位置关系的判定 [典例 1] 如图,在长方体 ABCDA1B1C1D1 中,
(1)直线 A1B 与直线 D1C 的位置关系是________; (2)直线 A1B 与直线 B1C 的位置关系是________; (3)直线 D1D 与直线 D1C 的位置关系是________; (4)直线 AB 与直线 B1C 的位置关系是________.
高中数学1.2点、线、面之间的位置关系1.2.3直线与平面的位置关系第一课时直线与平面平行课件苏教版必修2

直线a在平面α外
直线a与
直线a与
平面α相交
平面α平行
__有__且__只__有__一__个 公共点
_没__有__公__共__点_
__a_∩ ___α_=__A____
__a_∥__α__
图形表示
[点睛] 利用公共点的个数可以判断直线与平面的位置关系.
2.直线与平面平行的判定定理
空间线线平行与线面平行的证明
[典例] 如图所示,四边形ABCD是平行 四边形,点P是平面ABCD外一点,M是PC的 中点,在DM上取一点G,过G和AP作平面交 平面BDM于GH,求证:AP∥GH.
[证明] 如图所示,连结AC交BD于点O,连结MO. ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴O是AC的中点. 又M是PC的中点,∴AP∥OM. 又AP⊄平面BMD,OM⊂平面BMD, ∴AP∥平面BMD.又∵AP⊂平面PAHG, 平面PAHG∩平面BMD=GH.∴AP∥GH.
(1)利用直线与平面平行的性质定理的关键是寻找经 过该直线的平面与已知平面的交线,将线面平行转化为 线线平行.
(2)直线与平面平行的性质定理也是证明空间两直线 平行的基本方法;同时它为证明线面平行探求解题思路 提供理论依据.
[活学活用] 已知直线l是过正方体ABCD-A1B1C1D1的顶点 的平面AB1D1与平面ABCD所在平面的交 线.求证:B1D1∥l. 证明:连结BD,∵BB1∥DD1,BB1=DD1, ∴四边形BDD1B1是平行四边形, ∴B1D1∥BD. ∵B1D1⊄平面ABCD,BD⊂平面ABCD, ∴B1D1∥平面ABCD, ∵平面AB1D1∩平面ABCD=l,B1D1⊂平面AB1D1,∴B1D1∥l.
1.2.3 直线与平面的位置关系
2017届高三一轮:7.3《空间点、直线、平面之间的位置关系》ppt课件

通关特训1
如图,空间四边形ABCD中,E、F分别是AB、AD的中点,G、H分
别在BC、CD上,且BG∶GC=DH∶HC=1∶2。 (1)求证:E、F、G、H四点共面;
证明:(1)∵E、F分别为AB、AD的中点, ∴EF∥BD。 BG DH 1 在△BCD中, = = , GC HC 2 ∴GH∥BD。∴EF∥GH。∴E、F、G、H四点共面。
►名师点拨
共面、共线、共点问题的证明
(1)证明点或线共面问题的两种方法:①首先由所给条件中的部分线(或点)确定 一个平面,然后再证其余的线(或点)在这个平面内;②将所有条件分为两部分,然 后分别确定平面,再证两平面重合。 (2)证明点共线问题的两种方法:①先由两点确定一条直线,再证其他各点都在 这条直线上;②直接证明这些点都在同一条特定直线上。 (3)证明线共点问题的常用方法是:先证其中两条直线交于一点,再证其他直线 经过该点。
通关特训2
① ② 解析:如题干图①中,直线GH∥MN;
图③中连接MG,GM∥HN, 因此GH与MN共面; 图④中,G、M、N共面,但H∉面GMN, 所以GH与MN异面。 所以图②④中GH与MN异面。
③
④
图②中,G、H、N三点共面,但M∉面GHN,因此直线GH与MN异面;
考点三 【例3】 (1)求AC与A1D所成角的大小;
)
③两两相交的三条直线最多可以确定三个平面。 A.0 B.1 C.2 D.3
解析:①错误,②③正确。 答案:C
3.对于直线m,n和平面α,下列命题中的真命题是( A.如果m⊂α,n⊄α,m,n是异面直线,那么n∥α B.如果m⊂α,n⊄α,m,n是异面直线,那么n与α相交 C.如果m⊂α,n∥α,m,n共面,那么m∥n D.如果m⊂α,n∥α,m,n共面,那么m与n相交
数学:1.2《点、线、面之间的位置关系--直线和平面平行的判定》课件(苏教版必修2)

注意文字语言、数学符号、图形表示的相互转化
(二)能力要求:
(1)要善于从实际生活中,发现问题,提炼出相应 的数学问题。 (2)问题的解决,采用了类比、降维等数学思想, 体现了数学思想是解决问题的根本途径。
; 黑苦荞茶的功效与作用
A 平面AC,A1 平面AC
AA1 平面AC A
同理AA1 平面A1C1 A1
同理AA1 平面AD1
D1
C1
A1
D A
B1
C
B
m
l
二、直线与平面平行的判定定理
A:判定定理
如果不在一个平面内的一条直线 和平面内的一条直线平行,那么这条 直线和这个平面平行
l m c P
a
a m
C:直线和平面位置关系的符号表示
a a A
a
a
a A
a //
D:应用
例题1:指出长方体 ABCD A1 B1C1 D1 中,各面 所在平面与棱 AA1 所在直线的位置关系.
解: A 平面AB1,A1 平面AB1 AA1 平面AB1 ,
已知:如图空间四边形ABCD中, E、F分别为AB、AD的中点.
E F D C
求证:EF//平面BCD
B
D:能力提高
思考题:如图:在三角形ABC所在平面外有一 点V,M、N分别是VC和AC上的点,过MN作平面 平行于BC,画出这个平面与其它各面的交线, V 并说明理由 作法: 在三角形VBC中过点M作 Q BC的平行线交VB于点Q, 在三角形ABC中过点N作 M BC的平行线交AB于点P, 连结PQ,则MQ、QP、 PN就是所求作的交线
高中数学高考第3节 空间点、直线、平面之间的位置关系 课件

主
回 顾
c∥b,从而a∥b,这与a与b是异面直线矛盾,故①正确.
课 后
对于②,a与b可能异面垂直,故②错误.
限 时
集
课 堂
对于③,由a∥b可知a∥β,又α∩β=c,从而a∥c,故③正
训
考
点 确.
探
究
返 首 页
41
课
前
自
主 回
(2)图①中,直线GH∥MN;图②中,G,H,N三点共面,但M 课
顾
∉平面GHN,因此直线GH与MN异面;图③中,连接MG(图略),
探
究 _有__且__只__有__一__条___过该点的公共直线.
返 首 页
5
课
前 自
(4)公理2的三个推论
主
回 顾
推论1:经过一条直线和这条直线外的一点,有且只有一个平 课 后
面.
限 时
集
课 堂
推论2:经过两条相交直线,有且只有一个平面.
训
考
点
推论3:经过两条平行直线,有且只有一个平面.
探
究
返 首 页
后 限
些点都是这两个平面的公共点,再根据基本公理3证明这些点都在
时 集
课
训
堂 考
交线上;②同一法:选择其中两点确定一条直线,然后证明其余点
点
探 也在该直线上.
究
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25
课 前
(2)证明线共点问题:先证两条直线交于一点,再证明第三条直
自
主 线经过该点.
回
课
顾
(3)证明点、直线共面问题:①纳入平面法:先确定一个平面,
探
究
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43
1.下列结论中正确的是 ( )
第二章 2.1.1空间点、直线、平面之间的位置关系

§2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系2.1.1 平 面学习目标 1.了解平面的表示方法,点、直线与平面的位置关系.2.掌握关于平面基本性质的三个公理.3.会用符号表示图形中点、直线、平面之间的位置关系.知识点一 平面 1.平面的概念(1)平面是最基本的几何概念,对它加以描述而不定义. (2)几何中的平面的特征:⎩⎪⎨⎪⎧绝对的平无限延展不计大小不计厚薄2.平面的画法常常把水平的平面画成一个平行四边形,并且其锐角画成45°,且横边长等于其邻边长的2倍一个平面被另一个平面遮挡住,为了增强立体感,被遮挡部分用虚线画出来3.平面的表示方法(1)用希腊字母表示,如平面α,平面β,平面γ.(2)用表示平面的平行四边形的四个顶点的大写字母表示,如平面ABCD .(3)用表示平面的平行四边形的相对的两个顶点表示,如平面AC,平面BD.知识点二点、直线、平面之间的位置关系及其表示方法1.直线在平面内的概念如果直线l 上的所有点都在平面α内,就说直线l在平面α内,或者说平面α经过直线l.2.点、直线、平面之间的基本位置关系及语言表达文字语言符号语言图形语言A在l外A∉lA在l上A∈lA在α内A∈αA在α外A∉αl在α内l⊂αl在α外l⊄αl,m相交于A l∩m=Al,α相交于A l∩α=Aα,β相交于l α∩β=l知识点三平面的基本性质公理文字语言图形语言符号语言作用公理1 如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内A∈l,B∈l,且A∈α,B∈α⇒l⊂α①确定直线在平面内的依据②判定点在平面内公理2 过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面A,B,C三点不共线⇒存在唯一的平面α使A,B,C∈α①确定平面的依据②判定点线共面公理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∈α且P∈β⇒α∩β=l,且P∈l①判定两平面相交的依据②判定点在直线上1.两个不重合的平面只能把空间分成四个部分.(×)2.两个平面α,β有一个公共点A,就说α,β相交于A点,记作α∩β=A.(×)3.空间不同三点确定一个平面.(×)4.两两相交的三条直线最多可以确定三个平面.(√)题型一图形语言、文字语言、符号语言的相互转换例1用符号表示下列语句,并画出图形.(1)平面α与β相交于直线l,直线a与α,β分别相交于点A,B;(2)点A,B在平面α内,直线a与平面α交于点C,点C不在直线AB上.考点平面的概念、画法及表示题点自然语言、符号语言与图形语言的互化解(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.反思感悟(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.跟踪训练1(1)若点A在直线b上,b在平面β内,则点A,直线b,平面β之间的关系可以记作()A.A∈b∈βB.A∈b⊂βC.A⊂b⊂βD.A⊂b∈β(2)如图所示,用符号语言可表述为()A.α∩β=m,n⊂α,m∩n=AB.α∩β=m,n∈α,m∩n=AC.α∩β=m,n⊂α,A⊂m,A⊂nD.α∩β=m,n∈α,A∈m,A∈n考点平面的概念、画法及表示题点自然语言、符号语言与图形语言的互化答案(1)B(2)A题型二点、线共面问题例2如图,已知a⊂α,b⊂α,a∩b=A,P∈b,PQ∥a,求证:PQ⊂α.考点平面的基本性质题点点线共面问题证明因为PQ∥a,所以PQ与a确定一个平面β,所以直线a⊂β,点P∈β.因为P∈b,b ⊂α,所以P∈α.又因为a⊂α,P∉a,所以α与β重合,所以PQ⊂α.引申探究将本例中的两条平行线改为三条,即求证:和同一条直线相交的三条平行直线一定在同一平面内.证明已知:a∥b∥c,l∩a=A,l∩b=B,l∩c=C.求证:a,b,c和l共面.证明:如图,∵a∥b,∴a与b确定一个平面α.∵l∩a=A,l∩b=B,∴A∈α,B∈α.又∵A∈l,B∈l,∴l⊂α.∵b∥c,∴b与c确定一个平面β,同理l⊂β.∵平面α与β都包含l和b,且b∩l=B,由公理2的推论知:经过两条相交直线有且只有一个平面,∴平面α与平面β重合,∴a,b,c和l共面.反思感悟证明点、线共面问题的理论及常用方法(1)依据:公理1和公理2.(2)常用方法.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先由其中一部分点、线确定一个平面α,其余点、线确定另一个平面β,再证平面α与β重合,即用“同一法”;③假设不共面,结合题设推出矛盾,用“反证法”.跟踪训练2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.考点平面的基本性质题点点线共面问题证明方法一(纳入平面法)∵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.∵B∈l3,C∈l3,∴l3⊂α.∴直线l1,l2,l3在同一平面内.方法二(辅助平面法)∵l1∩l2=A,∴l1和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β重合,即直线l1,l2,l3在同一平面内.证明点共线、线共点问题典例(1)如图,已知平面α,β,且α∩β=l,设梯形ABCD中,AD∥BC,且AB⊂α,CD⊂β.求证:AB,CD,l共点.证明∵在梯形ABCD中,AD∥BC,∴AB与CD必交于一点,设AB交CD于M.则M∈AB,M∈CD,又∵AB⊂α,CD⊂β,∴M∈α,M∈β,又∵α∩β=l,∴M∈l,∴AB,CD,l共点.(2)如图,在四边形ABCD中,已知AB∥CD,直线AB,BC,AD,DC分别与平面α相交于点E,G,H,F.求证:E,F,G,H四点必定共线.证明∵AB∥CD,∴AB,CD确定一个平面β,∵AB∩α=E,E∈AB,E∈α,∴E∈β,∴E在α与β的交线l上.同理,F,G,H也在α与β的交线l上,∴E,F,G,H四点必定共线.[素养评析](1)点共线与线共点的证明方法①点共线:证明多点共线通常利用公理3,即两相交平面交线的唯一性,通过证明点分别在两个平面内,证明点在相交平面的交线上,也可选择其中两点确定一条直线,然后证明其他点也在其上.②三线共点:证明三线共点问题可把其中一条作为分别过其余两条直线的两个平面的交线,然后再证两条直线的交点在此直线上,此外还可先将其中一条直线看作某两个平面的交线,证明该交线与另两条直线分别交于两点,再证点重合,从而得三线共点.(2)通过证明题的学习,掌握推理的基本形式和规则,形成重论据,有条理,合乎逻辑的思维品质,培养逻辑推理的数学核心素养.1.有以下结论:①平面是处处平的面;②平面是无限延展的;③平面的形状是平行四边形;④一个平面的厚度可以是0.001 cm.其中正确的个数为()A.1B.2C.3D.4考点平面的概念、面法及表示题点平面概念的应用答案 B解析平面是无限延展的,但是没有大小、形状、厚薄,①②两种说法是正确的;③④两种说法是错误的.故选B.2.若一直线a在平面α内,则正确的作图是()考点平面的概念、画法及表示题点自然语言、符号语言与图形语言的互化答案 A解析B中直线a不应超出平面α;C中直线a不在平面α内;D中直线a与平面α相交.3.如果点A在直线a上,而直线a在平面α内,点B在平面α内,则可以表示为()A.A⊂a,a⊂α,B∈αB.A∈a,a⊂α,B∈αC.A⊂a,a∈α,B⊂αD.A∈a,a∈α,B∈α考点平面的概念、画法及表示题点自然语言、符号语言与图形语言的互化答案 B解析点A在直线a上,而直线a在平面α内,点B在平面α内,表示为A∈a,a⊂α,B∈α.4.能确定一个平面的条件是()A.空间三个点B.一个点和一条直线C.无数个点D.两条相交直线答案 D解析A项,三个点可能共线,B项,点可能在直线上,C项,无数个点也可能在同一条直线上.5.如图,已知D,E是△ABC的边AC,BC上的点,平面α经过D,E两点,若直线AB与平面α的交点是P,则点P与直线DE的位置关系是________.考点平面的基本性质题点点共线、线共点、点在线上问题答案P∈直线DE解析因为P∈AB,AB⊂平面ABC,所以P∈平面ABC.又P∈α,平面ABC∩平面α=DE,所以P∈直线DE.1.解决立体几何问题首先应过好三大语言关,即实现这三种语言的相互转换,正确理解集合符号所表示的几何图形的实际意义,恰当地用符号语言描述图形语言,将图形语言用文字语言描述出来,再转换为符号语言.文字语言和符号语言在转换的时候,要注意符号语言所代表的含义,作直观图时,要注意线的实虚.2.在处理点线共面、三点共线及三线共点问题时初步体会三个公理的作用,突出先部分再整体的思想.一、选择题1.经过同一条直线上的3个点的平面()A.有且只有一个B.有且只有3个C.有无数个D.不存在答案 C2.满足下列条件,平面α∩平面β=AB,直线a⊂α,直线b⊂β且a∥AB,b∥AB的图形是()答案 D3.如果直线a⊂平面α,直线b⊂平面α,M∈a,N∈b,M∈l,N∈l,则()A.l⊂αB.l⊄αC.l∩α=MD.l∩α=N答案 A解析∵M∈a,a⊂α,∴M∈α,又∵N∈b,b⊂α,∴N∈α,又M,N∈l,∴l⊂α.4.下列说法中正确的是()A.三点确定一个平面B.四边形一定是平面图形C.梯形一定是平面图形D.两个不同平面α和β有不在同一条直线上的三个公共点考点平面的基本性质题点确定平面问题答案 C解析不共线的三点确定一个平面,故A不正确;四边形有时指空间四边形,故B不正确;梯形的上底和下底平行,可以确定一个平面,故C正确;两个平面如果相交,一定有一条交线,所有这两个平面的公共点都在这条交线上,故D不正确.故选C.5.下列图形中不一定是平面图形的是()A.三角形B.菱形C.梯形D.四边相等的四边形答案 D解析四边相等的四边形可能四边不共面.6.如果空间四点A,B,C,D不共面,那么下列判断中正确的是()A.A,B,C,D四点中必有三点共线B.A,B,C,D四点中不存在三点共线C.直线AB与CD相交D.直线AB与CD平行考点平面的基本性质题点点共线、线共点、点在线上问题答案 B解析两条平行直线、两条相交直线、直线及直线外一点都分别确定一个平面.7.在空间四边形ABCD的边AB,BC,CD,DA上分别取点E,F,G,H,若EF与HG交于点M,则()A.M一定在直线AC上B.M一定在直线BD上C.M可能在直线AC上,也可能在直线BD上D.M不在直线AC上,也不在直线BD上答案 A解析由题意得EF在平面ABC内,HG在平面ACD内,EF与HG交于点M,∴M一定落在平面ABC与平面ACD的交线AC上.8.空间不共线的四点可以确定平面的个数是()A.0B.1C.1或4D.无法确定答案 C解析若有三点共线,则由直线与直线外一点确定一个平面,得不共线的四点可以确定平面的个数为1;若任意三点均不共线,则空间不共线的四点可以确定平面的个数是4,故选C.二、填空题9.如图所示的图形可用符号表示为________.答案α∩β=AB10.A,B,C为空间三点,经过这三点的平面有________个.答案1或无数解析当A,B,C不共线时,有一个平面经过三点;当A,B,C共线时,有无数个平面经过这三点.11.用符号表示“点A在直线l上,l在平面α外”为________.答案A∈l,l⊄α三、解答题12.若直线l与平面α相交于点O,A,B∈l,C,D∈α,且AC∥BD,求证:O,C,D三点共线.考点平面的基本性质题点点共线、线共点、点在线上问题证明∵AC∥BD,∴AC 与BD 确定一个平面,记作平面β,则α∩β=直线CD .∵l ∩α=O ,∴O ∈α.又∵O ∈AB ⊂β,∴O ∈直线CD ,∴O ,C ,D 三点共线.13.如图在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E 是AB 的中点,F 是A 1A 的中点,求证:(1)E ,C ,D 1,F 四点共面;(2)直线CE ,D 1F ,DA 三线共点.考点 平面的基本性质题点 点共线、线共点、点在线上问题证明 (1)如图,连接EF ,D 1C ,A 1B .∵E 为AB 的中点,F 为AA 1的中点,∴EF ∥A 1B ,且EF =12A 1B , 又∵A 1B ∥D 1C ,且A 1B =D 1C ,∴EF ∥D 1C ,且EF =12D 1C ,∴E,F,D1,C四点共面.(2)∵EF∥CD1,EF<CD1,∴CE与D1F必相交,设交点为P,则由P∈直线CE,CE⊂平面ABCD,得P∈平面ABCD.同理,P∈平面ADD1A1.又平面ABCD∩平面ADD1A1=DA,∴P∈直线DA.∴CE,D1F,DA三线共点.14.已知空间三条直线两两相交,点P不在这三条直线上,则由点P和这三条直线最多可以确定的平面个数为________.答案 6解析当三条直线共点但不共面相交时,这三条直线可以确定三个平面,而点P与三条直线又可以确定三个平面,故最多可以确定六个平面.15.如图,在直角梯形ABDC中,AB∥CD,AB>CD,S是直角梯形ABDC所在平面外一点,画出平面SBD和平面SAC的交线.考点平面的基本性质题点平面基本性质的其他简单应用解很明显,点S是平面SBD和平面SAC的一个公共点,即点S在交线上.由于AB>CD,则分别延长AC和BD交于点E,如图所示,∵E∈AC,AC⊂平面SAC,∴E∈平面SAC.同理,可证E∈平面SBD.∴点E在平面SBD和平面SAC的交线上,则连接SE,直线SE就是平面SBD和平面SAC的交线.。
高中数学第一章立体几何初步1.2点线面之间的位置关系素材苏教版必修2
点、线、面之间的位置关系知识点一:空间中点、直线、平面之间的位置关系 (1)三个公理平面含义:平面是无限延展的平面的画法及表示:①平面的画法:水平放置的平面通常画成一个平行四边形,锐角画成450,且横边画成邻边的2倍长(如图)②平面通常用希腊字母α、β、γ等表示,如平面α、平面β等,也可以用表示平面的平行四边形的四个顶点或者相对的两个顶点的大写字母来表示,如平面AC 、平面ABCD 等。
三个公理:公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内符号表示为A ∈LB ∈L => L α A ∈αB ∈α公理1作用:判断直线是否在平面内公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。
符号表示为:A 、B 、C 三点不共线 => 有且只有一个平面α, 使A ∈α、B ∈α、C ∈α。
公理2作用:确定一个平面的依据。
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。
符号表示为:P ∈α∩β =>α∩β=L ,且P ∈L 公理3作用:判定两个平面是否相交的依据(2)空间中直线与直线之间的位置关系①空间的两条直线有如下三种关系:相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点; 平行直线:同一平面内,没有公共点;异面直线: 不同在任何一个平面内,没有公共点。
② 公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行。
符号表示为:设a 、b 、c 是三条直线a ∥bc ∥b强调:公理4实质上是说平行具有传递性,在平面、空间这个性质都适用。
公理4作用:判断空间两条直线平行的依据。
③ 等角定理:空间中如果两个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或互补.注意点:① a'与b'所成的角的大小只由a 、b 的相互位置来确定,与O 的选择无关,为了简便,点O 一般取在两直线中的一条上; ② 两条异面直线所成的角θ∈(0, );③ 当两条异面直线所成的角是直角时,我们就说这两条异面直线互相垂直,记作a ⊥b ;L A · α C · B· A · α P · α L β D C B A α 共面直线 =>a ∥c2④两条直线互相垂直,有共面垂直与异面垂直两种情形;⑤计算中,通常把两条异面直线所成的角转化为两条相交直线所成的角。
2017届高三数学(文)一轮复习课件:7-3-空间点、直线、平面之间的位置关系
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微考点
两条异面直线所成的角
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(2)D1B和CC1是否是异面直线?说明理由。 解析:(2)是异面直线。证明如下: ∵ABCD-A1B1C1D1是正方体, ∴B、C、C1、D1不共面。 假设D1B与CC1不是异面直线, 则存在平面α,使D1B⊂平面α,CC1⊂平面α, ∴D1、B、C、C1∈α,与ABCD-A1B1C1D1是正方体矛盾。 ∴假设不成立,即D1B与CC1是异面直线。
有一个公共点,那么它 P∈α,且 P∈β⇒
们有且只有_一___条过该 α∩β=l,且 P∈l
点的公共直线
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微知识❷ 空间两直线的位置关系 (1)
共面直线__平相____行交______直直线线::同同一一平平面面内内,,没有有且公只共有点一;个公共点; 异面直线:不同在_任__何___一个平面内,没有公共点。
第七章 立体几何
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第三节
空间点、直线、平面之间的位置关系
微知识 小题练
微考点 大课堂 微考场 新提升
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微知识 小题练
教材回扣 基础自测
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一、知识清单
微知识❶ 平面的基本性质
名称
图示
文字表示
符号表示
如果一条直线上 的__两_点 ____在一个 A∈l,B∈l,
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空间直线与平面的位置关系
空间直线与平面的位置关系在三维几何中,空间直线与平面的位置关系是一个重要的概念。
空间直线和平面之间可以存在几种不同的位置关系,包括相交、平行和共面。
本文将详细讨论这些位置关系,并提供一些相关实例来帮助读者更好地理解。
一、相交当一条空间直线与平面有且仅有一个公共点时,我们称它们相交。
这个公共点可以是直线上的任意一点,而不仅仅是端点。
另外,这个公共点既可以在平面内,也可以在平面外。
相交的情况可以分为两种:1.1 直线与平面相交于平面内点当直线与平面相交于平面内的一点时,我们称其为平面内相交。
在这种情况下,直线与平面的交点既属于直线,也属于平面,且位于平面内部。
实例1:考虑一个位于坐标系中的平面P:2x + 3y - z = 4,以及过点A(1, 2, -1),且方向向量为向量v(2, 1, 3)的直线L。
可以通过求解直线L与平面P的交点来判断它们的位置关系。
将直线L的参数方程代入平面的方程中,可以得到2(1+t) + 3(2-t) - (-1+3t) = 4。
解方程可以得到t = -1。
将t的值代入直线L的参数方程可以得到交点:(-1, 1, 2)。
由于交点在平面P内,所以可以确定直线L与平面P相交于平面内点(-1, 1, 2)。
1.2 直线与平面相交于平面外点当直线与平面相交于平面外的一点时,我们称其为平面外相交。
在这种情况下,直线与平面的交点不属于平面,而只属于直线。
实例2:考虑一个位于坐标系中的平面P:x - 2y + z = 4,以及过点B(2, 1, 3),且方向向量为向量w(1, 2, -1)的直线M。
同样地,可以通过求解直线M与平面P的交点来判断它们的位置关系。
将直线M的参数方程代入平面P的方程中,可以得到(2+s) - 2(1+2s) + (3-s) = 4。
解方程可以得到s = -1。
将s的值代入直线M的参数方程可以得到交点:(1, -1, 4)。
由于交点不在平面P上,所以可以确定直线M与平面P相交于平面外点(1, -1, 4)。
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第一课时 2.1.1 平面
教学要求:能够从日常生活实例中抽象出数学中所说的“平面”;理解平面的无限延展性;正
确地用图形和符号表示点、直线、平面以及它们之间的关系;初步掌握文字语言、图形语言与
符号语言三种语言之间的转化;理解可以作为推理依据的三条公理.
教学重点:理解三条公理,能用三种语言分别表示.
教学难点:理解三条公理.
教学过程:
一、复习准备:
1. 讨论:长方体的8个顶点、12条棱所在直线、6个面之间有和位置关系?
2. 举例:生活中哪些物体给我们以平面的形象?
二、讲授新课:
1. 教学平面的概念及表示:
① 平面的概念: A.描述性说明; B.平面是无限伸展的;
理解两点:无限好比在平面上画直线;一个平面把空间分成两部分。
② 平面的画法:A.任意角度观察桌面、黑板面,感到象什么?美术中如何画一张纸?
B.画法:通常画平行四边形来表示平面。(注意通常两字)水平平面:通常画成锐角成45°,
横边等于邻边的两倍。非水平平面:只要画成平行四边形。直立的平面:一组对边为铅垂线。
相交的平面:一定要画出交线;遮住部分的线段画虚线或不画。
C.练习: 画一个平面、相交平面
③ 平面的表示:通常用希腊字母α、β、γ表示,如平面α(通常写在一个锐角内);也可以
用两个相对顶点的字母来表示,如平面BC。
④ 点与平面的关系:点A在平面内,记作A;点A不在平面内,记作A.
2. 教学公理1:
①揭示公理1:如果一条直线的两点在一个平面内,那么这条直线是所有的点都在这个平面内。
(即直线在平面内,或者平面经过直线)
②应用:检验桌面是否平; 判断直线是否在平面内
③符号:点A的直线l上,记作:A∈l; 点A在直线l外,记作Al;
直线l的平面α内,记作lα。
④用符号语言表示公理1:,,,AlBlABl
3.教学公理2:
①揭示公理2:经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面。
②理解:不在同一条直线上;一点、两点、三点、四点的情况;有且只有一个,等价于确定
③实例:一扇门。 记写:平面ABC。
4 .教学公理3:
①揭示公理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
②理解:例如墙角;平面在空间无限伸展;有且只有一个的含义:存在一个,最多一个。
③符号:平面α和β相交,交线是a,记作α∩β=a。
④ 符号语言:,PABABlPl
5. 练习:用符号表示点、直线、面之间的关系(图见P47).
6. 小结:平面概念;三条公理的文字语言、图形语言、符号语言.
三、巩固练习:
1. 练习:P48 1~4
2. 根据符号语言画出下列图形:① a∩α=A,B∈a,但Bα;② a∩b=A,bα,aα
3. 过直线l上三点A、B、C分别作三条互相平行的直线a、b、c,讨论四条直线共面?
第二课时 2.1.2 空间直线与直线之间的位置关系
教学要求:了解空间两条直线的三种位置关系,理解异面直线的定义,掌握平行公理,掌握等
角定理,掌握两条异面直线所成角的定义及垂直
教学重点:掌握平行公理与等角定理.
教学难点:理解异面直线的定义与所成角
教学过程:
一、复习准备:
1. 提问:同一平面上的两条直线位置关系有哪几种?三条公理的内容?
2. 按符号画出图形:aα,b∩α=A,Aa
3. 探究:教室内的哪些直线实例?有什么位置关系?
二、讲授新课:
1. 教学两条直线的位置关系:
① 实例探究 → 定义异面直线:不同在任何一个平面内的两条直线.
→ 以长方体为例,寻找一些异面直线? →性质:既不平行,又不相交。
→举例:教室内,日常生活中„ →画法:以辅助平面衬托:(三种)
→讨论:分别在两个平面内的两条直线,是不是异面直线?
②讨论:空间两条直线的位置关系:(整理如下)
相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点;
共面直线
平行直线:同一平面内,没有公共点;
异面直线:不同在任何一个平面内,没有公共点.
2. 教学平行公理:
① 提出公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行? →示例:三棱镜
② 出示例:空间四边形ABCD,E、H分别是边AB、AD的中点,F、G分别是边CB、CD上
的点,且CFCB=CGCD=13,求证:EFGH是梯形。
分析:如何画图?证明哪组对边平行且不相等?由已知有哪些结论?什么是空间四边形?
(四个顶点不在同一平面上的四边形) → 学生试叙述证明过程,教师板书。
→变题:变换比例式…. →小结:平面几何中的性质,如何在立体几何中使用?
3. 教学等角定理:
① 讨论:平面几何中,两角对边分别平行,且方向相同,则两角有何关系?到立体几何中呢?
② 提出定理:如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行且方向相同,那么这两角相等。
→试将题改写成数学符号语言题,并画出立体图形。→ 探究:如何证明角相等?
③ 推广:直线a、b是异面直线,经过空间任意一点O,分别引直线a’∥a,b’∥b,则把直线
a’和b’所成的锐角(或直角)叫做异面直线a和b所成的角。 → 图形表示
→ 讨论:与点O的位置是否有关?为什么?最简单的取法如何取? → 垂直
→探究:给出正方体和几条面、体的对角线,找出几对异面直线,并指出所成角
4. 小结:空间两直线的位置关系;公理4;等角定理;异面直线的定义、垂直、所成角.
三、巩固练习:1. 教材P53 1、2题.
2. 已知空间边边形ABCD各边长与对角线都相等,求异直线AB和CD所成的角的大小.
第三课时 2.1.3 空间直线与平面之间的位置关系 & 2.1.4 平面与平面之间的位置关系
教学要求:了解直线与平面的三种位置关系,理解直线在平面外的概念,了解平面与平面的两
种位置关系.
教学重点:掌握线面、面面位置关系的图形语言与符号语言.
教学难点:理解各种位置关系的概念.
教学过程:
一、复习准备:
1. 提问:公理1~4的内是什么?空间两条直线有哪几种位置关系?
2. 探究:以长方体为例,探求一面对角线与各面的位置关系? 生活中直线与平面的位置关系?
二、讲授新课:
1. 教学直线与平面的位置关系:
① 讨论:直线和平面有哪几种位置关系? →操作演示,示范说明。
② 定义:直线和平面平行:直线和平面没有公共点。
→小结:三种位置关系:直线在平面内、相交、平行; →探究:公共点情况;
→定义:直线在平面外:相交或平行的情况。
③三种位置关系的图形画法:
④ 三种位置关系的符号表示:
aα a∩α=A a∥α (后两个统称为aα)
⑤ 练习:举出直线和平面的三种位置关系的生活实例; 结合空间几何体举例
⑥ 练习:教材P54 例4; 练习题
→ 小结方法:操作演示; 反例排除
2. 教学平面与平面的位置关系:
① 以长方体为例,探究相关平面之间的位置关系? 联系生活中的实例找面面关系.
② 讨论得出:相交、平行。 →定义:平行:没有公共点;相交:有一条公共直线。
→符号表示:α∥β、 α∩β=b →举实例:„
③ 画法:相交:„„
平行:使两个平行四边形的对应边互相平行
④ 练习: 画平行平面;画一条直线和两个平行平面相交;画一个平面和两个平行平面相交
⑤ 探究:A. 分别在两平行平面的两条直线有什么位置关系?
B. 三个平面两两相交,可以有交线多少条?
C. 三个平面可以将空间分成多少部分?
3. 小结:线面位置关系;面面位置关系.
三、巩固练习:
1. 三个平面两两相交于三条直线,交线不平行,求证:三条交线交于一点.
2. 已知E、F、G、H分别是空间四边形ABCD的边AB、BC、CD、DA上的点,且EH与FG
交于点O, 求证:B、D、O三点共线.
3. 求证:空间四边形各边的中点共面. 4. 作业:P58 2、3题.