内容正文:
13.2.1 平面的基本性质(强基课—梯度进阶式教学)
1.借助日常生活中的实物,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.
2.了解基本事实1~3和确定平面的推论,掌握平面的画法及表示方法.
(一)平面
1.平面的概念
(1)平面是从桌面、黑板面、平静的水面等物体中抽象出来的几何概念,平面和点、直线一样,是只描述而不加定义的原始概念.
(2)几何中平面的特征:平面没有厚薄,是无限延展的.
2.平面的画法
(1)平面通常用平行四边形来表示,当平面水平放置的时候,一般用水平放置的正方形的直观图作为平面的直观图.
(2)如果一个平面被另一个平面遮挡住,为了增强它的立体感,我们常把被遮挡部分用虚线画出来.
3.平面的表示
(1)通常用希腊字母α,β,γ,…表示,如平面α,平面β等.
(2)用平行四边形的四个顶点表示平面,如平面ABCD.
(3)用平行四边形的两个相对顶点的字母表示,如平面AC.
[基点训练]
1.下列说法正确的是( )
A.镜面是一个平面
B.一个平面长10 m,宽5 m
C.一个平面的面积是另一个平面面积的2倍
D.所有的平面都是无限延展的
答案:D
2.如图所示的平行四边形MNPQ表示的平面不能记为( )
A.平面MN B.平面NQP
C.平面α D.平面MNPQ
答案:A
(二)平面的基本性质及作用
1.三个基本事实
基本事实
内容
图形
符号
作用
基本事实1
过不在一条直线上的三个点,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
用来确定一个平面
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∈α,B∈α⇒AB⊂α
用来证明直线在平面内
基本事实3
如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线
⇒α∩β=l,且P∈l
用来证明空间的点共线和线共点
2.三个推论
推论
内容
图形
推论1
经过一条直线和这条直线外的一点,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
[基点训练]
1.“直线a经过平面α外一点P”用符号表示为( )
A.P∈a,a∥α B.a∩α=P
C.P∈a,P∉α D.P∈a,a⊂α
解析:选C 由于点P在平面α外,所以有P∉α.又直线a经过点P,所以P∈a.故选C.
2.下列图形中,不一定是平面图形的是( )
A.三角形 B.菱形
C.梯形 D.四条边相等的四边形
解析:选D 三角形的三个顶点为不共线的三点,因此一定是平面图形;菱形、梯形分别有两组、一组对边平行,故为平面图形;四边相等的四边形可能为空间四边形.
3.过不共线的四点有且只有一个平面对吗,为什么?
提示:不对,过不共线的四点不一定存在一个平面,如过正方体上底面的三个顶点和下底面的一个顶点,便无法作出一个平面.
题型(一) 文字语言、图形语言、符号语言的相互转化
[典例1] 用符号表示下列语句,并画出图形.
(1)平面α与β相交于直线l,直线a与α,β分别相交于点A,B.
(2)点A,B在平面α内,直线a与平面α交于点C,点C不在直线AB上.
[解] (1)用符号表示:α∩β=l,a∩α=A,a∩β=B,如图.
(2)用符号表示:A∈α,B∈α,a∩α=C,C∉AB,如图.
[方法技巧]
三种语言转换的注意点
(1)用文字语言、符号语言表示一个图形时,首先仔细观察图形有几个平面、几条直线且相互之间的位置关系如何,试着用文字语言表示,再用符号语言表示.
2要注意符号语言的意义,如点与直线的位置关系只能用“∈”或“∉”,直线与平面的位置关系只能用“⊂”或“⊄”.
3根据符号语言或文字语言画相应的图形时,要注意实线和虚线的区别.
[针对训练]
1.如图所示,用符号语言可表达为( )
A.α∩β=m,n⊂α,m∩n=A
B.α∩β=m,n∈α,m∩n=A
C.α∩β=m,n⊂α,A⊂m,A⊂n
D.α∩β=m,n∈α,A∈m,A∈n
解析:选A 如题图所示,两个平面α与β相交于直线m,直线n在平面α内,直线m和直线n相交于点A,故用符号语言可表达为α∩β=m,n⊂α,m∩n=A.
2.如果A点在直线a上,而直线a在平面α内,点B在α内,可以用集合语言和符号表示为( )
A.A⊂a,a⊂α,B∈α B.A∈a,a⊂α,B∈α
C.A⊂a,a∈α,B⊂α D.A∈a,a∈α,B∈α
解析:选B A点在直线a上,而直线a在平面α内,点B在α内,表示为A∈a,a⊂α,B∈α.
题型(二) 点、线共面问题
[典例2]