内容正文:
8.4.2 空间点、直线、平面
之间的位置关系
第八章 立体几何初步
问题引入
我们所在的空间就是一个长方体,观察教室,归纳空间中的直线与直线、
直线与平面、平面与平面之间的关系.
新知探索
空间中直线与直线的位置关系
D1
D
A
B
C
A1
B1
C1
观察右图,在此长方体中,哪些直线是平行的?哪些直线是相交的?除了平行和相交这两种
关系之外,还有没有其它的位置关系?
异面直线:不同在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线.
新知探索
空间中直线与直线的位置关系
α
b
a
α
β
b
a
异面直线的作法
直线
共面直线
相交直线
平行直线
异面直线
新知探索
空间中直线与平面的位置关系
观察右图,在此长方体中,直线与平面的位置关系有哪一些?
D1
D
A
B
C
A1
B1
C1
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 公共点 公共点 公共点
符合表示 a⊂α a∩α=A a∥α
图形表示
有无数个
只有1个
没有
新知探索
空间中平面与平面的位置关系
观察右图,在此长方体中,平面与平面的位置关系有哪一些?
D1
D
A
B
C
A1
B1
C1
位置关系 两平面平行 两平面相交
公共点 ____________ 有 个公共点(在一条直线上)
符号表示 ______ _________
图形表示
没有公共点
无数
α∥β
α∩β=l
典例精析
题型一:空间两条直线的位置关系
例1 (1)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
A.1 B.2 C.3 D.4
解 把平面展开图还原成正方体,观察相对位置的
变化,可知AB与CD,EF与GH,AB与GH是异面
直线,而AB与EF相交,CD与GH相交,CD与EF平行.
故异面直线有且仅有3对.
H
B
D
(F)
E
C
A
(G)
(2)如图所示,G,H,M,N分别是正三棱柱的顶点或所在棱的中点,则表示直线GH,MN是异面直线的图形有________(填序号).
解 图①中,直线GH∥MN;
图②中,G,H,N三点共面,但M∉平面GHN,因此直线GH与MN异面;
图③中,连接MG,GM∥HN,因此,GH与MN共面;
图④中,G,M,N三点共面,但H∉平面GMN,所以GH与MN异面.
故填②④.
典例精析
题型二:直线与平面的位置关系
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 直线上有一点在平面外,则直线不在平面内,
所以直线上有无数多个点在平面外.故选B.
(2)下列四个命题中正确命题的个数是
①如果a,b是两条直线,a∥b,那么a平行于经过b的任何一个平面;
②如果直线a和平面α满足a∥α,那么a与平面α内的任何一条直线平行;
③如果直线a,b和平面α满足a∥b,a∥α,b⊄α,那么b∥α;
④如果a与平面α上的无数条直线平行,那么直线a必平行于平面α.
A.0 B.1 C.2 D.3
解 如图,在正方体ABCD-A′B′C′D′中,AA′∥ BB′,
AA′在过BB′的平面ABB′A′内,故命题①不正确;
AA′∥平面BCC′B′,但AA′不平行于BC,故命题②不正确;
③中,假设b与α相交,因为a∥b,所以a与α相交,
这与a∥α矛盾,故b∥α,即③正确;④显然不正确.故选B.
典例精析
题型三:平面与平面的位置关系
例3 已知下列说法:
①两平面α∥β,a⊂α,b⊂β,则a∥b;
②若两个平面α∥β,a⊂α,b⊂β,则a与b是异面直线;
③若两个平面α∥β,a⊂α,b⊂β,则a与b一定不相交;
④若两个平面α∥β,a⊂α,b⊂β,则a与b平行或异面;
⑤若两个平面α∩β=b,a⊂α,则a与β一定相交.
其中正确的序号是________.
解 ①错.a与b也可能异面.
②错.a与b也可能平行.
③对.因为α∥β,所以α与β无公共点.
又因为a⊂α,b⊂β,所以a与b无公共点.
④对.由已知及③知:a与b无公共点,那么a∥b或a与b异面.
⑤错.a与β也可能平行.
答案:③④
跟踪练习
1.长方体的一条体