内容正文:
11.1 空间几何体
11.1.2 构成空间几何体的基本元素
数学
目标导向
数学
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自主预习
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合作探究
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课堂小结
数学
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学习目标
核心素养
以长方体的构成为例,认识构成几何体的基本元素,体会空间中的点、线、面与几何体之间的关系
数学抽象
理解平面的无限延展性,学会判断平面的方法
数学抽象
初步了解空间中直线与直线、直线与平面、平面与平面间的位置关系
数学抽象
直观想象
新知初探
1.构成空间几何体的基本元素
、____、____是构成空间几何体的基本元素.
2.平面及其表示方法
(1)平面的概念:
平面是处处平直的面,它是向四面八方无限延展的.
(2)平面的表示方法:
3.点、直线、平面之间的位置关系及其表示方法
(1)直线在平面内的概念
如果直线l上的______都在平面α内,就说直线l在平面α内,或者说平面α经过直线l.
(2)常见的文字语言、符号语言与图形语言的对应关系
文字语言
符号语言
图形语言
A在l上
______
A在l外
______
A在α内
______
A在α外
______
l在α内
______
l在α外
______
l,m相交于A
______
l,α相交于A
______
α,β相交于l
______
名师点拨
(1)平面是无限延展的,一个平面把空间分成两部分.
(2)从集合的角度理解点、线、面之间的关系
①直线可以看成无数个点组成的集合,故点与直线的关系是元素与集合的关系,用“∈”或“∉ ”表示.
②平面也可以看成点集,故点与平面的关系也是元素与集合的关系,用“∈”或“∉ ”表示.
③直线与平面都是点集,它们之间的关系可看成集合与集合的关系,故用“⊂”或“⊄”表示.
(3)在画两个相交平面时,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不画,这样可使画出的图形立体感更强一些.如图①,图②所示:
(4)经过空间任意三点不一定能确定一个平面,只有经过空间不共线的三点才能确定一个平面.
4.空间两条直线的位置关系
位置关系
特点
相交
同一平面内,有且只有______公共点
平行
同一平面内,______公共点
异面直线
既不____也不____,____公共点
5.直线与平面的位置关系
6.两个平面的位置关系
位置关系
平行
相交
图示
表示法
α∥β
α∩β=a
公共点个数
______个
______个
7.直线与平面垂直
(1)定义:一般地,如果直线l与平面α相交于一点A,且对平面α内任意一条过点A的直线m,都有______,则称直线l与平面α垂直(或l是平面α的一条垂线,α是直线l的一个垂面),记作______,其中点A称为垂足.
(2)点到平面的距离:由长方体可以看出,给定空间中一个平面α及一个点A,过A可以作而且只可以作平面α的一条垂线.如果记垂足为B,则称B为A在平面α内的射影(也称为投影),线段AB为平面α的垂线段,AB的长为点A到平面α的距离.
(3)直线到平面的距离与两平行平面之间的距离
当直线与平面平行时,直线上________到平面的距离称为这条直线到这个平面的距离;当平面与平面平行时,一个平面上________到另一个平面的距离称为这两平行平面之间的距离.
答案
1.点 线 面
2.(2)一个平行四边形 对角顶点
3.(1)所有点
(2)A∈l A∉l A∈α A∉α l⊂α l⊄α
l∩m=A l∩α=A α∩β=l
4.一个 无 平行 相交 无
6.0 无数
7.(1)l⊥m l⊥α (3)任意一点 任意一点
初试身手
1.直线a在平面γ外,则( )
A.a∥γ
B.a与γ至少有一个公共点
C.a∩γ=A
D.a与γ至多有一个公共点
解析:直线a在平面γ外,其包括直线a与平面γ相交或平行两层含义,故a与γ至多有一个公共点.故选D.
答案:D
2.在长方体ABCDA1B1C1D1的六个表面与六个对角面(平面AA1C1C、平面ABC1D1、平面ADC1B1、平面BB1D1D、平面A1BCD1及平面A1B1CD)所在的平面中,与棱AA1平行的平面共有( )
A.2个 B.3个
C.4个 D.5个
解析:如图所示,结合图形可知AA1∥平面BB1C1C,AA1∥平面DD1C1C,AA1∥平面BB1D1D.故选B.
答案:B
3.在正方体ABCDA1B1C1D