内容正文:
8.4.1平面
前面在学习棱柱、棱锥、棱台等多面体的过程中,我们初步认识了简单几何体的组成元素,知道了顶点、棱(直线段)、平面多边形是构成棱柱、棱锥等多面体的基本元素,我们以直观感知的方式认识了这些基本元素之间的相互关系,从而得到了多面体的一些结构特征.为了进一步认识立体图形的结构特征,需要对点、直线、平面之间的位置关系进行研究.本节我们先研究平面及其基本性质,在此基础上,研究空间点、直线、平面之间的位置关系.
教学目标
1.了解平面的概念,掌握平面的画法及表示方法.
2.掌握关于平面基本性质的三个基本事实.(重点)
3.会用符号表示点、直线、平面之间的位置关系.(难点)
问题1 闪闪的星星给我们以点的形状,点有位置但没有大小;拉紧的细线给我们以直线段的形象,直线段向两个相反方向无限延伸成为直线,直线是没有粗细的.类似地,生活中哪些事物给我们以平面的直观感觉呢?
追问1 我们知道,直线有“直”和向两端“无限延伸”的特征,类似地,平面会有怎样的特征呢?
“平”
“无限延展”
追问2 直线是如何用图形和符号表示的?如何用图形和符号表示平面?
图形表示:
平面水平放置
平面竖直放置
符号表示:
常用希腊字母等表示平面,如平面,平面,平面等,并将它写在代表平面的平行四边形的一个角内;
用代表平面的平行四边形的四个顶点表示平面,如平面ABCD;
用相对的两个顶点的大写英文字母表示平面,如平面AC、平面BD.
例1 (多选)下列说法正确的是
A.平面是处处平的面
B.平面是无限延展的
C.平面的形状是平行四边形
D.一个平面的厚度可以是0.001 cm
平面是无限延展的,但是没有大小、形状、厚薄,AB两种说法是正确的;
CD两种说法是错误的.
√
√
跟踪训练1 下列说法正确的是
A.平行四边形是一个平面
B.任何一个平面图形都是一个平面
C.平静的太平洋面就是一个平面
D.一个平面可以将空间分成两部分
√
问题2 我们知道,两点可以确定一条直线,那么几点可以确定一个平面?经过一个点、两个点、三个点……能确定一个平面吗?请举例说明.
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.
存在性
唯一性
追问1 如何将基本事实1用图形表示?用符号语言表示?
文字语言:
过不在一条直线上的三个点,有且只有一个平面.
图形语言:
符号语言:
不在一条直线上的三点A,B,C所确定的平面,可以记作平面ABC.
追问2 阅读教科书,如何用符号表示点和平面的位置关系?如何从集合的角度理解?
点A在直线上,记作A;
点B在直线外,记作B;
点A在平面内,记作A;
点B在平面外,记作B.
直线上有无数个点,平面内有无数个点,直线、平面都可以看作点的集合.
问题3 基本事实1用点和平面的关系刻画了平面的基本特征,接下来你认为可以用什么图形的关系刻画平面的基本特征?
直线与平面的位置关系
追问1 如果直线与平面有一个公共点P,直线是否在平面内?如果直线与平面有两个公共点呢?可以用你手中的直尺、笔、本和桌面进行操作,之后进行归纳.
基本事实2:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在这个平面内.
追问2 如何将基本事实2用图形表示?用符号语言表示?
文字语言:
如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在这个平面内.
图形语言:
符号语言:
且
追问3 基本事实2的作用是什么?
可以判断直线是否在平面内.
追问4 根据基本事实2,如何用直线的“直”“无限延伸”刻画平面的“平”“无限延展”?请你先思考,然后借助直尺、桌面予以解释.
问题4 如图,把三角尺的一个角立在桌面上,三角尺所在平面与课桌面所在平面是否只相交于一点B?为什么?
追问1 你还能举出生活中哪些实例说明上述现象?
追问2 类比基本事实1和基本事实2的学习过程,阅读教科书并完成以下任务:
(1)从刚才操作实验中抽象出的基本事实(基本事实3)是什么?请用文字语言描述;
(2)如何用图形语言表示基本事实3?画图时要注意什么?
(3)如何用符号语言表示基本事实3?
基本事实3
文字语言:
如果两个不重合的平面有一个公共点,那么有且只有一条过该点的公共直线.
图形语言:
符号语言:
画图时需要注意:
在画两个平面相交时,如果其中一个平面的一部分被另一个平面挡住,通常把被挡住的部分画成虚线或者不画,如图所示,这样可使画出的图形立体感更强一些.
追问3 基本事实3是从哪个角度刻画平面的?作用是什么?
从两个平面的相交关系的角度刻画平面的.
作用一:
判断两个平面是否相交,只需要判断两个平面是否有公共点;
作用二:
判断点是否在直线上,只需要判断这个点是这两个平面的公共点,那么它就在这两个平面的交线上.
追问4 前面我们接触过的几何体既有多面体