内容正文:
§11.2 平面的基本事实与推论
学业标准
学科素养
1.了解平面的概念,掌握平面的画法及表示方法.
2.掌握平面的基本事实及推论,能用符号语言描述空间点、直线、平面之间的位置关系.(重点)
3.能用图形、文字、符号三种语言描述三个基本事实,并能解决空间线面的位置关系问题.(重点、难点)
1.通过引导解决共线、共面问题,培养逻辑推理核心素养;
2.通过画或找立体图形中平面与平面的交线,培养直观想象核心素养;
3.利用判断点、线、面的位置关系判断命题的真假,培养数学建模核心素养.
[教材梳理]
◇导学 平面的基本事实及推论
[问题1] 若把直尺边缘上的任意两点放在桌面上,直尺的边缘上的其余点和桌面有何关系?
[提示] 在桌面上.
[问题2] 为什么自行车后轮旁只安装一只撑脚就能固定自行车?
[提示] 撑脚和自行车的两个轮子与地面的接触点不在一条直线上.
[问题3] 两张纸面相交有几条直线?
[提示] 一条.
◎结论形成
1.平面的基本事实
基本事实(公理)
文字语言
图形语言
符号语言
基本事实1
经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∈α.
基本事实2
如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在这个平面内.
A∈l,B∈l,且A∈α,B∈α⇒l⊂α.
基本事实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,P∈β⇒α∩β=l且P∈l.
2.平面基本事实的推论
利用基本事实1和基本事实2,再结合“两点确定一条直线”,可以得到下面三个推论:
推论1 经过一条直线与直线外一点,有且只有一个平面.(图①)
推论2 经过两条相交直线,有且只有一个平面.(图②)
推论3 经过两条平行直线,有且只有一个平面.(图③)
[基础自测]
1.(多选题)如图所示,下列符号表示正确的是
[来源:Zxxk.Com]
A.l∈α B.P∉l
C.l⊂α D.P∈α
解析 观察图知:P∉l,P∈α,l⊂α,则l∈α是错误的.
答案 BCD
2.下面是一些命题的叙述语(A,B表示点,a表示直线,α,β表示平面),其中命题和叙述方法都正确的是
A.因为A∈α,B∈α,所以AB∈α
B.因为a∈α,a∈β,所以α∩β=a[来源:学科网]
C.因为A∈a,a⊂α,所以A∈α
D.因为A∉a,a⊂α,所以A∉α
解析 对A,直线AB在平面α内,应为AB⊂α,故A错误;
对B,直线a在平面α内,应为a⊂α,故B错误;
对C,因为A∈a,a⊂α,所以A∈α,故C正确;
对D,A∉a,a⊂α,有可能A∈α,故D错误.故选C.
答案 C
3.下列说法正确的是________.(填序号)
①线段AB在平面α内,直线AB不一定在平面α内.
②经过空间三点有且只有一个平面.
③如果直线过平面内一点与平面外一点,则这条直线和这个平面只有一个公共点.
④平面α与平面β不可以相交于一个公共点.
解析 ①因为线段AB在平面内,所以点A,B在平面内,由公理1可知直线AB在平面内,故该说法错误;②若三点共线,则经过这三点有无数个平面,所以该说法错误;③若有两个公共点,则该直线在这个平面内,即直线和平面有无数个公共点,显然不可能,所以该说法正确;④由公理3可知,该说法正确.
答案 ③④
4.在长方体ABCDA1B1C1D1的所有棱中,既与AB共面,又与CC1共面的棱有________条.
解析 如图,由图可知,即与AB共面又与CC1共面的棱有CD,BC,BB1,AA1,C1D1共5条.
答案 5
题型一 图形、文字、符号语言的相互转化
[例1] 将下列符号语言转化成图形语言,并用文字语言加以叙述:α∩β=l,A∈l,AB⊂α,AC⊂β.
[自主解答] 图形语言如图所示,文字语言是:点A在平面α与β的交线l上,且直线AB在平面α内,直线AC在平面β内,也可以叙述为:平面α内的直线AB与平面β内的直线AC相交于两平面的交线l上.
[规律方法]
集合中“∈”的符号只能用于点与直线、点与平面的关系,“⊂”和“∩”的符号只能用于直线与直线、直线与平面、平面与平面的关系,虽然借助于集合符号,但在读法上仍用几何语言.
[触类旁通]
1.已知点A,直线a,平面α,以下命题表达正确的个数是
①A∈a,a⊄α⇒A∉α;②A∈a,a∈α⇒A∈α;
③A∉a,a⊂α⇒A∉a;④A∈a,a⊂α⇒A⊂α.
A.0 B.1 C.2 D.3
解析 ①错,如图:
②a∈α符合不对;③错,如图:
④A⊂α符号书写不对.
答案 A
题型二 点、线共面问题
[例2] 已知:a,b,c,d是两两相交且不共点的四条直线,求证:a,b,