内容正文:
空间点、直线、平面的位置关系
1 借助长方体,抽象出空间点、直线、平面的位置关系的定义.
2 了解可以作为推理依据的基本事实和定理.
3 能运用基本事实、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.
知识梳理
1.四个基本事实及三个推论
基本事实1:过不在一条直线上的三个点,有且只有一个平面.
基本事实2:如果一条直线上的两个点在一个平面内,那么这条直线在这个平面内.
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.
基本事实4:平行于同一条直线的两条直线平行.
三点不一定能确定一个平面.当三点共线时,过这三点的平面有无数个,所以必须是不在一条直线上的三点才能确定一个平面
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.直线与直线的位置关系
(1)位置关系的分类
(1)两条异面直线不能确定一个平面;(2)不能把异面直线误解为分别在不同平面内的两条直线.
(2)异面直线所成的角
①定义:设a,b是两条异面直线,经过空间任一点O作直线a′∥a,b′∥b,把a′与b′所成的锐角(直角)叫做异面直线a与b所成的角(或夹角).
②范围:(.
3.直线与平面的位置关系
有直线在平面内、直线与平面相交、直线与平面平行三种情况.
4.平面与平面的位置关系
有平行、相交两种情况.
5.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.
学霸笔记
1.异面直线的判定
过平面外一点和平面内一点的直线,与平面内不过该点的直线是异面直线.
2.唯一性定理
(1)过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行.
(2)过直线外一点有且只有一个平面与已知直线垂直.
(3)过平面外一点有且只有一个平面与已知平面平行.
(4)过平面外一点有且只有一条直线与已知平面垂直.
进阶诊断
1.判断正误
(1)两个平面α,β有一个公共点A,就说α,β相交于过A点的任意一条直线.( × )
(2)两两相交的三条直线最多可以确定三个平面.( √ )
(3)如果两个平面有三个公共点,则这两个平面重合.( × )
(4)若直线a不平行于平面α,且a⊄α,则α内的所有直线与a异面.( × )
2.(必修第二册·P128T2改编)下列命题错误的是( B )
A.三角形确定一个平面
B.四边形确定一个平面
C.平行四边形可确定一个平面
D.梯形可确定一个平面
3.(多选)(必修第二册·P131T3改编)下列命题中错误的是( ABC )
A.若直线l上有无数个点不在平面α内,则l∥α
B.若直线l与平面α平行,则l与平面α内的任意一条直线都平行
C.如果两条平行直线中的一条与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行
D.若直线l与平面α平行,则l与平面α内的任意一条直线都没有公共点
4.如图所示,在正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F分别是AB,AD的中点,则异面直线B1C与EF所成角的大小为( C )
A.30° B.45°
C.60° D.90°
解析:连接B1D1,D1C(图略),则B1D1∥EF,故∠D1B1C即为所求的角.又B1D1=B1C=D1C,∴△B1D1C为等边三角形,∴∠D1B1C=60°.
5.(必修第二册·P132T5改编)四面体各面所在平面将空间分成15部分.
6.如图为正方体表面的一种展开图,则图中的四条线段AB,CD,EF,GH在原正方体中互为异面的对数为3.
解析:平面图形的翻折应注意翻折前后相对位置的变化,则AB,CD,EF和GH在原正方体中,显然AB与CD,EF与GH,AB与GH都是异面直线,而AB与EF相交,CD与GH相交,CD与EF平行.故互为异面直线的有且只有3对.
平面的基本性质 自主练通
1.如图是正方体或四面体,P,Q,R,S分别是所在棱的中点,则这四个点不共面的一个图是( D )
解析:A,B,C中四点一定共面,D中四点不共面.
2.在三棱锥ABCD的边AB,BC,CD,DA上分别取E,F,G,H四点.如果EF∩HG=P,则点P( B )
A.一定在直线BD上
B.一定在直线AC上
C.在直线AC或BD上
D.不在直线AC上,也不在直线BD上
解析:如图所示,因为EF⊂平面ABC,HG⊂平面ACD,EF∩HG=P,所以P∈平面ABC,P∈平面ACD.又因为平面ABC∩平面ACD=AC,所以P∈AC.
3.若直线l与平面α相交于点O,A,B∈l,C,D∈α,且AC∥BD,则O,C,D三点的位置关系是共线.
解析:∵AC∥BD,∴AC与BD确定一个平面,记作平面β,则α∩β=CD.
∵l∩α=O,∴O∈α.
又∵O∈AB⊂β,∴O∈CD,∴O,