内容正文:
第2节 空间点、直线、
平面之间的位置关系
[课程标准要求]
1.借助长方体模型,在直观认识和理解空间点、线、面的位置关系的基础上,
抽象出空间线、面位置关系的定义.
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位置关系的简单命题.
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1.三个基本事实
基本事实1:经过 的3个点,有且只有一个平面.
基本事实2:如果一条直线上的 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 过该点的公共直线.
不在一条直线上
两个点
有且只有一条
2.用集合语言描述点、线、面间的位置关系
(1)点与平面的位置关系
点A在平面α内,记作 ;点A不在平面α内,记作 .
(2)点与直线的位置关系
点A在直线l上,记作 ;点A不在直线l上,记作 .
(3)直线与平面的位置关系
直线l在平面α内,记作 ;直线l不在平面α内,记作 .
(4)平面α与平面β相交于直线a,记作 .
(5)直线l与平面α相交于点A,记作 .
(6)直线a与直线b相交于点A,记作 .
A∈α
A∉α
A∈l
A∉l
l⊂α
l⊄α
α∩β=a
l∩α=A
a∩b=A
3.空间中两直线的位置关系
(1)空间中两直线的位置关系
任何
(2)异面直线所成的角
①定义:如果a,b是空间中的两条异面直线,过空间中任意一点,分别作与a,b平行或重合的直线a′,b′,则a′与b′所成角的大小,称为异面直线a与b所成角的大小.
(3)等角定理
如果一个角的两边与另一个角的两边分别对应平行,并且方向相同,那么这两个角相等.
4.空间中直线与平面、平面与平面的位置关系
位置关系 图形语言 符号语言 公共点
直线与平面 相交 a∩α=A 1个
平行 a∥α 0个
在平面内 a⊂α 无数个
平面与平面 平行 α∥β 0个
相交 α∩β=l 无数个
1.“点在直线a上,但不在平面α内”,用数学符号表示正确的是( )
A.A∈a且A∉α B.A∈a且A⊄α
C.A⊂a且A∉α D.A⊄a且A∈α
A
解析:“点在直线a上,但不在平面α内”的符号语言为A∈a且A∉α.
2.(多选题)下列叙述正确的是( )
A.若P∈(α∩β),且α∩β=l,则P∈l
B.若直线a∩b=A,则直线a与b能确定一个平面
C.三点A,B,C确定一个平面
D.若A∈l,B∈l且A∈α,B∈α,则l⊂α
ABD
解析:点P是两平面的公共点,当然在交线上,故A正确;两相交直线确定一个平面,故B正确;只有不共线的三点才能确定一个平面,故C错误;直线上有两点在一个平面内,则整条直线都在平面内.
3.(2022·重庆月考)如图,α∩β=l,A,B∈α,C∈β,且C∉l,直线AB∩l=M,
过A,B,C三点的平面记作γ,则γ与β的交线必通过( )
A.点A B.点B
C.点C但不过点M D.点C和点M
D
解析:因为AB⊂γ,M∈AB,所以M∈γ.又α∩β=l,M∈l,所以M∈β.根据基本事实3可知,M在γ与β的交线上.同理可知,点C也在γ与β的交线上.
4.已知下列说法:
①若两个平面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.
其中正确的是 (将你认为正确的序号都填上).
解析:①错误.a与b也可能异面.
②错误.a与b也可能平行.
③正确.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正确.由已知及③知,a与b无公共点,那么a∥b或a与b异面.
⑤错误.a与β也可能平行.
答案:③④
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平面的基本性质及应用
1.(多选题)如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,O为DB的中点,直线A1C交平面C1BD于点M,则下列结论正确的是( )
A.C1,M,O三点共线
B.C1,M,O,C四点共面
C.C1,O,A,M四点共面
D.D1,D,O,M四点共面
ABC
解析:连接AC,A1C1(图略),由题意知点O为BD,AC的交点,
且平面C1BD∩平面A1ACC1=C1O,因为直线A1C交平面C1BD于点M,
所以点M∈直线C1O,