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第十一章
立体几何初步
11.2 平面的基本事实与推论
[学习任务]
1.理解平面的基本事实与推论.
2.能运用平面的基本事实与推论去解决有关问题.
11.2 平面的基本事实与推论
[对应学生用书第56页]
知识点 平面的基本事实及作用
1.基本事实
基本事实 内容 图形 符号 作用
基本
事实1 经过不在一条直线上的3个点, 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 一是确定平面;二是证明点、线共面问题;三是判断两个平面重合的依据
有且只
有
11.2 平面的基本事实与推论
基本事实 内容 图形 符号 作用
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 A∈l,B∈l且A∈α,B∈α⇒ l⊂α 既可判定直线和点是否在平面内,又能说明平面是无限延展的
两个点
这个平面内
l⊂α
11.2 平面的基本事实与推论
基本事实 内容 图形 符号 作用
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且P∈β⇒α∩β=l且P∈l 既是判定两平面相交的依据;
也可用于判定点在直线上
公共直
线
11.2 平面的基本事实与推论
2.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.
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.
经过一条直线与直线外一点
经过两条相交直线
经过两条平行直线
11.2 平面的基本事实与推论
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”).
(1)空间不同三点确定一个平面. ( × )
(2)两两相交的三条直线最多可以确定三个平面. ( √ )
(3)两个不重合的平面只能把空间分成四个部分. ( × )
(4)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. ( × )
×
√
×
×
11.2 平面的基本事实与推论
[对应学生用书第57页]
探究一 共面问题
[例1] 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.
11.2 平面的基本事实与推论
[证明] 方法一 (纳入法)
∵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.
11.2 平面的基本事实与推论
方法二 (重合法)
∵l1∩l2=A,∴l1和l2确定一个平面α.
∵l2∩l3=B,∴l2和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.
11.2 平面的基本事实与推论
证明多线共面的两种方法
(1)纳入法:先由部分直线确定一个平面,再证明其他直线在这个平面内.
(2)重合法:先说明一些直线在一个平面内,另一些直线在另一个平面内,再证明两个平面重合.
11.2 平面的基本事实与推论
1.已知直线a∥b,直线l与a,b都相交,求证:过a,b,l有且只有一个平面.
证明 如图所示,∵a∥b,
∴过a,b有且只有一个平面α.
设a∩l=A,b∩l=B,∴A∈α,B∈α且A∈l,B∈l,
∴l⊂α,即过a,b,l有且只有一个平面.
11.2 平面的基本事实与推论
探究二 三点共线问题
[例2] 已知△ABC在平面α外,其三边所在的直线满足AB∩α=P,BC∩α=Q,AC∩α=R,如图所示,求证:P,Q,R三点共线.
11.2 平面的基本事实与推论
[证明] 方法一:∵AB∩α=P,∴P∈AB,P∈平面α.
又AB⊂平面ABC,∴P∈平面ABC.
∴由基本事实3可知,点P在平面ABC与平面α的交线上,同理可证Q,R也在平面ABC与平面α的交线上.
∴P,Q,R三点共线.
11.2 平面的基本事实与推论
方法二:∵AP∩AR=A,∴直线AP与直线AR确定平面APR.
又∵AB∩α=P,AC∩α=R,∴平面APR∩平面α=PR.
∵B∈平面APR,C∈平面APR,∴BC⊂平面APR.
∵Q∈BC,∴Q∈平面APR.又Q∈α,∴Q∈PR,
∴P,Q,R三点共线.
11.2 平面的基本事实与推论
证明三点共线的方法
11.2 平面的基本事实与推论
2.在长方体ABCD -A1B1C1D1中,O1是A1C1与