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空间点、直线平面之间的位置关系
适用学科 数学 适用年级 高二适用区域 人教版 课时时长〔分钟〕 60 知识点 1、空间中直线与直线之间的位置关系
2、空间中直线与平面、平面与平面之间的位置关系
学习目标 掌握空间中直线与直线之间的位置关系、直线与平面、平面与平面之间的位置关系
学习重点 空间中直线与直线之间的位置关系、直线与平面、平面与平面之间的位置关系
学习难点 会判断空间中直线与直线之间的位置关系、直线与平面、平面与平面之间的位置关系
学习过程
一、复习预习
平面含义:平面是无限延展的
平面的画法与表示
D C
〔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 45 0, α
A B
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:
〔1 〕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 ∈ L A
α
L
B∈ L = L α
A ∈α
B∈α
公理 1 作用:判断直线是否在平面内
A B
〔2 〕公理 2 :过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。 α C
· ·
·
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。
〔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
β
α P L
·
.
.
二、知识讲解
考点/ 易错点 1 空间中直线与直线之间的位置关系
空间的两条直线有如下三种关系:
共面直线
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。
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∥b
c∥b
=a∥c
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。
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,为简便,点
一般取在两直线中的一条上;
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2
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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;
④ 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。
考点/ 易错点 2 空间中直线与平面、平面与平面之间的位置关系
1、直线与平面有三种位置关系:
〔1〕直线在平面内 —— 有无数个公共点
〔2〕直线与平面相交 —— 有且只有一个公共点
〔3〕直线在平面平行 —— 没有公共点
指出:直线与平面相交或平行的情况统称为直线在平面外,可用 a α来表示
a α a ∩α =A a ∥α
三、例题精析
[ 例题 1]
[ 题干] 直线
a, b, c 与平面 , ,使
a // b 成立的条件是〔 〕
A . a // , b B. a // ,b // C. a // c, b // c D . a // , b
[ 答案]C
[ 解析]
a // , b
, 则 a // b或
a, b 异面;所以 A 错误;
a // , b // , 则 a // b 或 a,b 异面或
a, b 相交, 所以 B 错误; a // ,
则 a // b,这是公理 4 ,所以 C 正确 .
[ 例题 2]
b, 则
a // b 或
a, b 异面, 所以 D 错误; a // c, b // c ,
[ 题干] 如图,正三棱柱
ABC
C 1
A1B1C1 的底面边长是 2 ,侧棱长是 3 ,
A1 B1
D 是 AC 的中点 .求证:
B1C // 平面
A1BD .
C
D
A B
[ 解析] 证明:设
AB 1 与 A 1 B 相交于点 P,连接 PD ,则 P 为 AB 1 中点,
D 为 AC 中 点, PD// B 1 C .
又 PD 平面
A 1B D,
B 1C // 平面
A 1B D
[ 例题 3]
[ 题干] 如图,正四棱柱 ABCD-A 1 B1 C1D 1 中, E,F,G,H 分别是棱 CC1,C1D 1 ,DD
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