内容正文:
第2节 空间点、直线、平面之间的位置关系► 对应学生用书P134
[课标解读] 1.借助长方体,在直观认识空间点、直线、平面的位置关系的基础上,抽象出空间点、直线、平面的位置关系的定义,了解基本事实和定理. 2.能运用基本事实、定理和已获得的结论证明一些空间位置关系的简单命题.
备考第1步——梳理教材基础,落实必备知识
1.基本事实1-3
基本事实1
基本事实2
基本事实3
文字
语言
过不在一条直线上的三个点,有且只有一个平面
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
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
图形
语言
符号
语言
A,B,C三点不共线⇒有且只有一个平面α,使A∈α,B∈α,C∈α
A∈l,B∈l,且A∈α,B∈α⇒l⊂α
P∈α,且P∈β⇒α∩β=l,且P∈l
作用
①确定平面;
②证明点、线共面;
③证明两个平面重合
判断直线是否在平面内
①判断两个平面是否相交;
②证明点共线和线共点问题
2.基本事实3的三个推论
自然语言
图形语言
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
3.空间中直线与直线的位置关系
(1)位置关系分类
(2)异面直线的画法:(通常用平面衬托)
(3)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(或直角)叫做异面直线a与b所成的角(或夹角).
②范围:.
4.基本事实4
自然语言
图形语言
符号语言
作用
平行于同一条直线的两条直线平行
a∥b且b∥c⇒a∥c
判断两条直线
是否平行
5.等角定理
如果空间中两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角相等或互补.
6.空间中直线与平面的位置关系
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
有无数个公共点
有且只有一个公共点
没有公共点
符号表示
a⊂α
a∩α=A
a∥α
图形表示
7.空间中平面与平面的位置关系
位置关系
两个平面平行
两个平面相交
公共点
没有公共点
有无数个公共点(在一条直线上)
符号表示
α∥β
α∩β=l
图形表示
[必记结论]
1.过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行.
2.平面外一点A与平面内一点B的连线和平面内不经过点B的直线是异面直线.
3.分别在两个平行平面内的直线平行或异面.
4.过直线外一点有无数个平面与已知直线平行.
5.过平面外一点有无数条直线与已知平面平行.
6.过平面外一点有且只有一个平面与已知平面平行.
【小题热身】
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(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.( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)×
2.(多选)α是一个平面,m,n是两条直线,A是一个点,若m⊄α,n⊂α,且A∈m,A∈α,则m,n的位置关系可能是( )
A.垂直 B.相交
C.异面 D.平行
解析:选ABC.依题意,m∩α=A,n⊂α,
∴m与n可能异面、相交(垂直是相交的特例),一定不平行.
3.(2022·重庆质检)若直线l1和l2是异面直线,l1在平面α内,l2在平面β内,l是平面α与平面β的交线,则下列命题正确的是( )
A.l与l1,l2都不相交
B.l与l1,l2都相交
C.l至多与l1,l2中的一条相交
D.l至少与l1,l2中的一条相交
解析:选D.由于l与直线l1,l2分别共面,故直线l与l1,l2要么都不相交,要么至少与l1,l2中的一条相交.若l∥l1,l∥l2,则l1∥l2,这与l1,l2是异面直线矛盾.故l至少与l1,l2中的一条相交.
4.(2018·全国Ⅱ卷)在正方体ABCDA1B1C1D1中,E为棱CC1的中点,则异面直线AE与CD所成角的正切值为( )
A. B.
C. D.
解析:选C.如图,连接BE,因为AB∥CD,
所以异面直线AE与CD所成的角等于相交直线AE与AB所成的角,即为∠EAB.不妨设正方体的棱长为2,则CE=1,BC=2,由勾股定理得BE=.又由AB⊥平面BCC1B1可得AB⊥BE,所以tan ∠EAB==.
备考第2步——突