内容正文:
空间点、直线、平面之间的位置关系
8.4.2
第八章 立体几何初步
空间中直线与直线的位置关系
1
平面内的两条直线只有两种关系:平行或相交,那么在空间中呢?
观察你所在的教室.
(1)教室内同一列的灯管所在的直线是什么位置关系?
问题一
提示 平行.
观察你所在的教室.
(2)教室内某灯管所在的直线和黑板左右两侧所在的直线是平行直线吗?是相交直线吗?
问题一
提示 既不是平行直线,也不是相交直线.
知识梳理
1.异面直线的定义和画法
(1)定义: 的两条直线叫做异面直线.
(2)画法:如果直线a,b为异面直线,为了表示它们不共面的特点,
作图时,通常用一个或两个 衬托.
不同在任何一个平面内
平面
2.空间中直线与直线的位置关系
位置关系 是否在同一平面内 公共点个数
共面直线 相交直线 ____ 1
平行直线 是 0
异面直线 ____ 0
是
否
知识梳理
例1
利用长方体的性质
(1)如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,
①直线A1B与直线D1C的位置关系是______;
平行
解析 在长方体ABCD-A1B1C1D1中,A1D1∥BC,A1D1=BC,
∴四边形A1BCD1为平行四边形,
∴A1B∥D1C.
例1
②直线A1B与直线B1C的位置关系是______;
异面
解析 直线A1B与直线B1C不同在任何一个平面内.
例1
③直线D1D与直线D1C的位置关系是______;
解析 直线D1D与直线D1C相交于点D1.
相交
例1
④直线AB与直线B1C的位置关系是______.
异面
解析 直线AB与直线B1C不同在任何一个平面内.
例1
(2)如图,AB∩α=B,A∉α,a⊂α,B∉a.直线具有怎样的位置关系?为什么?
解 直线AB与a异面.理由如下:
若直线AB与直线a不是异面直线,则它们相交或平行.
设它们确定的平面为β,则B∈β,a⊂β.
由于经过点B与直线a有且仅有一个平面α,
因此平面α与β重合,从而AB⊂α,进而A∈α,这与A∉α矛盾.
所以直线AB与a是异面直线.
直接用定义可以吗?
反思感悟
判断空间两条直线位置关系的决窍
(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)重视长方体、正方体等常见几何体模型的应用,会举例说明两条直线的位置关系.
(3)例1(2)告诉我们一种判断异面直线的方法:与一个平面相交的
直线和这个平面内不经过交点的直线是异面直线.
跟踪训练1
若a和b是异面直线,b和c是异面直线,则a和c的位置关系是
A.平行 B.异面
C.相交 D.平行、相交或异面
√
解析 可借助长方体来判断.
如图,在长方体ABCD-A′B′C′D′中,A′D′所在直线为a,
AB所在直线为b,已知a和b是异面直线,
b和c是异面直线,则c可以是长方体ABCD-A′B′C′D′
中的B′C′,CC′,DD′.故a和c可以平行、相交或异面.
空间中直线与平面的位置关系
2
一支笔所在的直线与桌面所在的平面有哪些位置关系呢?
问题二
提示 (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)直线与平面平行——没有公共点.
知识梳理
位置关系 直线a在平面α内 直线a在平面α外
直线a与平面α相交 直线a与平面α平行
公共点 有______
公共点 公共点 公共点
符号表示 a⊂α a∩α=A a∥α
图形表示
无数个
有且只有一个
没有
例2
(1)若直线上有一点在平面外,则下列结论正确的是
A.直线上所有的点都在平面外
B.直线上有无数多个点都在平面外
C.直线上有无数多个点都在平面内
D.直线上至少有一个点在平面内
解析 直线上有一点在平面外,则直线不在平面内,
故直线上有无数多个点在平面外.
√
例2
(2)(多选)若a,b表示直线,α表示平面,则以下命题中假命题是
A.若a∥b,b⊂α,则a∥α
B.若a∥α,b∥α,则a∥b
C.若a∥b,b∥α,则a∥α
D.若a∥α,b⊂α,则a∥b或a与b异面
解析 如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,A1B1∥AB,
AB⊂平面ABB1A1,A1B1⊂平面ABB1A1,故A错误;
A1B1∥平面ABCD,B1C1∥平面ABCD,
但A1B1与B1C1相交,故B错误;
√
√
√
例2
(2)(多选)若a,b表示直线,α表示平面,则以下命题中假命题是
A.若a∥b,b⊂α,则a∥α
B.若a∥α,b∥α,则a∥b
C.若a∥b,b