内容正文:
2.1.1 平 面
第二章 §2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系
学习目标
1.掌握平面的表示法,点、直线与平面的位置关系.
2.掌握有关平面的三个公理.
3.会用符号表示图形中点、直线、平面之间的位置关系.
题型探究
问题导学
内容索引
当堂训练
问题导学
思考
知识点一 平面
几何里的“平面”有边界吗?用什么图形表示平面?
答案
答案 没有.平行四边形.
(1)平面的概念
①平面是一个不加定义,只需理解的原始概念.
②立体几何里的平面是从呈平面形的物体中抽象出来的.如课桌面、黑板面、平静的水面等都给我们平面的局部形象.
(2)平面的画法
梳理
常常把水平的平面画成一个 ,并且其锐角画成45°,且横边长等于邻边长的 倍.
一个平面被另一个平面遮挡住,为了增强立体感,被遮挡部分用 画出来.
平行四边形
2
虚线
(3)平面的表示方法
①用希腊字母表示,如平面α,平面β,平面γ.
②用表示平面的平行四边形的四个顶点的大写字母表示,如平面ABCD.
③用表示平面的平行四边形的相对的两个顶点表示,如平面AC,平面BD.
思考
知识点二 点、直线、平面之间的关系
直线和平面都是由点组成的,联系集合的观点,点和直线、平面的位置关系,如何用符号来表示?直线和平面呢?
答案
答案 点和直线、平面的位置关系可用数字符号“∈”或“∉”表示,直线和平面的位置关系,可用数学符号 “⊂”或“⊄”表示.
梳理
点、直线、平面之间的基本位置关系及语言表达
文字语言 符号语言 图形语言
A在l上 A∈l
A在l外 A∉l
A在α内 A∈α
A在α外 A∉α
l在α内 l⊂α
l在α外 l⊄α
l,m相交于A l∩m=A
l,α相交于A l∩α=A
α,β相交于l α∩β=l
思考1
知识点三 平面的基本性质
直线l与平面α有且仅有一个公共点P.直线l是否在平面α内?有两个公共点呢?
答案
答案 前者不在,后者在.
思考2
观察图中的三脚架,你能得出什么结论?
答案
答案 不共线的三点可以确定一个平面.
思考3
观察正方体ABCD—A1B1C1D1(如图所示),平面ABCD与平面BCC1B1有且只有两个公共点B、C吗?
答案
答案 不是,平面ABCD与平面BCC1B1相交于直线BC.
梳理
公理 文字语言 图形语言 符号语言 作用
公
理
1 如果一条直线上的____在一个平面内,那么这条直线在________ A∈l,B∈l,且A∈α,B∈α⇒l⊂α ①确定直线在平面内的依据
②判定点在平面内
公
理
2 过 的三点, 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 ①确定平面的依据
②判定点线共面
两点
不在一条直线上
此平面内
有且只有
公
理
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________ P∈α且P∈β⇒α∩β=l,且P∈l ①判定两平面相交的依据
②判定点在直线上
公共直线
题型探究
例1 如图,用符号表示下列图形中点、直线、平面之间的位置关系.
解答
类型一 点、直线、平面之间的位置关系的符号表示
解 在(1)中,α∩β=l,a∩α=A,a∩β=B.
在(2)中,α∩β=l,a⊂α,b⊂β,a∩l=P,b∩l=P.
(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)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.
反思与感悟
跟踪训练1 根据下列符号表示的语句,说明点、线、面之间的位置关系,并画出相应的图形:(1)A∈α,B∉α;
解答
解 点A在平面α内,点B不在平面α内,如图①.
(2)l⊂α,m∩α=A,A∉l;
解答
解 直线l在平面α内,直线m与平面α相交于点A,且点A不在直线l上,如图②.
(3)平面ABD∩平面BDC=BD,平面ABC∩平面ADC=AC.
解答
解 平面ABD与平面BDC相交于BD,平面ABC与平面ADC相交于AC,如图③.
例2 如图,已知:a⊂α,b⊂α,a∩b=A,P∈b,PQ∥a,求证:PQ⊂α.
类型二 点线共面
证明
证明 因为PQ∥a,
所以PQ与a确定一个平面β.所以直线a⊂β,点P∈β.
因为P∈b,b⊂α,
所以P∈α.
又因为a⊂α,
所以α与β重合,所以PQ⊂α.
引申探究
将例2中的两条平行线改为三条,即求证:和同一条直线相交的三条平行直线一定在同一平面内.
证明
证明 已知:a∥