1、1.2点、线、面之间的位置关系1.2.1平面的基本性质与推论1.了解平面的概念,掌握平面的画法及表示方法.(难点)2.掌握平面的基本性质及推论,能用符号语言描述空间点、直线、平面之间的位置关系.(重点)3.能用图形、文字、符号三种语言描述三个公理,并能解决空间线面的位置关系问题.(难点)教材整理1平面阅读教材P35的内容,完成下列问题.1.平面的概念几何里所说的“平面”,是从课桌面、黑板面、海面这样的一些物体中抽象出来的.几何里的平面是无限延展的.2.平面的画法(1)水平放置的平面通常画成一个平行四边形,它的锐角通常画成45,且横边长等于其邻边长的2倍.如图121.(2)如果一个平面被另一个平
2、面遮挡住,为了增强它的立体感,把被遮挡部分用虚线画出来.如图121.图1213.平面的表示法上图中图的平面可表示为平面、平面ABCD、平面AC或平面BD.下列说法正确的是()A.生活中的几何体都是由平面组成的B.平面无厚薄,但有边界线C.任何一个平面图形都是一个平面D.平面多边形和圆都可以表示平面【解析】由平面的特性是无限延展性知,选项A、B错误;平面图形和平面是两个完全不同的概念,平面图形是有大小的,不能无限延展,选项C错误;选项D正确.【答案】D教材整理2平面的基本性质及推论阅读教材P35P37“思考”以上的内容,完成下列问题.公理内容图形符号基本性质1如果一条直线上的两点在一个平面内,那
3、么这条直线在此平面内Al,Bl,且A,Bl基本性质2过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面A,B,C三点不共线存在唯一的平面使A,B,C基本性质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P,Pl,且Pl图122推论1经过一条直线和直线外的一点,有且只有一个平面(图122).推论2经过两条相交直线,有且只有一个平面(图122).推论3经过两条平行直线,有且只有一个平面(图122).判断(正确的打“”,错误的打“”)(1)三点可以确定一个平面.()(2)一条直线和一个点可以确定一个平面.()(3)四边形是平面图形.()(4)两条相交直线可以确定一个平面.()【解析】
4、(1)错误.不共线的三点可以确定一个平面.(2)错误.一条直线和直线外一个点可以确定一个平面.(3)错误.四边形不一定是平面图形.(4)正确.两条相交直线可以确定一个平面.【答案】(1)(2)(3)(4)教材整理3共面与异面直线阅读教材P37P38“练习”以上内容,完成下列问题.1.异面直线(1)定义:把不同在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线.(2)画法:(通常用平面衬托)图1232.空间两条直线的位置关系判断(正确的打“”,错误的打“”)(1)两条直线无公共点,则这两条直线平行.()(2)两直线若不是异面直线,则必相交或平行.()(3)过平面外一点与平面内一点的连线,与平面内的任意一条直
5、线均构成异面直线.()(4)和两条异面直线都相交的两直线必是异面直线.()【解析】(1)错误.空间两直线无公共点,则可能平行,也可能异面.(2)正确.因空间两条不重合的直线的位置关系只有三种:平行、相交或异面.(3)错误.过平面外一点与平面内一点的连线,和平面内过该点的直线是相交直线.(4)错误.和两条异面直线都相交的两直线也可能是相交直线.【答案】(1)(2)(3)(4)文字语言、图形语言、符号语言的相互转化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,B;(2)l,m,mA,Al;(3)Pl,P,Ql,Q.【精彩点拨】解答本题要正确理解立体几何中表示点、
6、线、面之间位置关系的符号“”,“”,“”,“”,“”的意义,在此基础上,由已知给出的符号表示语句,写出相应的点、线、面的位置关系,画出图形.【自主解答】(1)点A在平面内,点B不在平面内;(2)直线l在平面内,直线m与平面相交于点A,且点A不在直线l上;(3)直线l经过平面外一点P和平面内一点Q.图形分别如图(1),(2),(3)所示.图(1)图(2)图(3)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“”表示,直线与平面的位置关系只能用“”
7、或“”表示.3.由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.1.根据图形用符号表示下列点、直线、平面之间的关系.图124(1)点P与直线AB;(2)点C与直线AB;(3)点M与平面AC;(4)点A1与平面AC;(5)直线AB与直线BC;(6)直线AB与平面AC;(7)平面A1B与平面AC.【解】(1)点P直线AB;(2)点C直线AB;(3)点M平面AC;(4)点A1平面AC;(5)直线AB直线BC点B;(6)直线AB平面AC;(7)平面A1B平面AC直线AB.点、线共面问题已知四条直线两两相交,且不共点,求证:这四条直线在同一平面内. 【导学号:45722037】【精彩点拨】四
8、条直线两两相交且不共点,可能有两种情况:一是有三条直线共点;二是任意三条直线都不共点,故要分两种情况.【自主解答】已知:a,b,c,d四条直线两两相交,且不共点,求证:a,b,c,d四线共面.证明:(1)若a,b,c三线共点于O,如图所示,Od,经过d与点O有且只有一个平面.A、B、C分别是d与a、b、c的交点,A、B、C三点在平面内.由公理1知a、b、c都在平面内,故a、b、c、d共面.(2)若a、b、c、d无三线共点,如图所示,abA,经过a、b有且仅有一个平面,B、C.由公理1知c.同理,d,从而有a、b、c、d共面.综上所述,四条直线两两相交,且不共点,这四条直线在同一平面内.证明点线
9、共面常用的方法1.纳入法:先由部分直线确定一个平面,再证明其他直线也在这个平面内.2.重合法:先说明一些直线在一个平面内,另一些直线在另一个平面内,再证明两个平面重合.2.一条直线与三条平行直线都相交,求证:这四条直线共面.【解】已知:abc,laA,lbB,lcC.求证:直线a,b,c,l共面.证明:法一ab,a,b确定一个平面,laA,lbB,A,B,故l.又ac,a,c确定一个平面.同理可证l,a且l.过两条相交直线a、l有且只有一个平面,故与重合,即直线a,b,c,l共面.法二由法一得a、b、l共面,也就是说b在a、l确定的平面内.同理可证c在a、l确定的平面内.过a和l只能确定一个平
10、面,a,b,c,l共面.空间两直线位置关系的判定 如图125,正方体ABCDA1B1C1D1中,判断下列直线的位置关系:图125直线A1B与直线D1C的位置关系是_;直线A1B与直线B1C的位置关系是_;直线D1D与直线D1C的位置关系是_;直线AB与直线B1C的位置关系是_.【精彩点拨】判断两直线的位置关系,主要依据定义判断.【自主解答】根据题目条件知直线A1B与直线D1C在平面A1BCD1中,且没有交点,则两直线“平行”,所以应该填“平行”;点A1、B、B1在一个平面A1BB1内,而C不在平面A1BB1内,则直线A1B与直线B1C “异面”.同理,直线AB与直线B1C “异面”.所以都应该
11、填“异面”;直线D1D与直线D1C相交于D1点,所以应该填“相交”.【答案】平行异面相交异面1.判定两条直线平行与相交可用平面几何的方法去判断.2.判定两条直线是异面直线有定义法和排除法,由于使用定义判断不方便,故常用排除法,即说明这两条直线不平行、不相交,则它们异面.3.若a、b是异面直线,b、c是异面直线,则()A.acB.a、c是异面直线C.a、c相交D.a、c平行或相交或异面【解析】若a、b是异面直线,b、c是异面直线,那么a、c可以平行,可以相交,可以异面.【答案】D点共线与线共点问题 探究1如图126,在正方体ABCDA1B1C1D1中,设A1C平面ABC1D1E.能否判断点E在平
12、面A1BCD1内?图126【提示】如图,连接BD1,A1C平面ABC1D1E,EA1C,E平面ABC1D1.A1C平面A1BCD1,E平面A1BCD1.探究2上述问题中,你能证明B,E,D1三点共线吗?【提示】由于平面A1BCD1与平面ABC1D1交于直线BD1,又EBD1,根据公理3可知B,E,D1三点共线.如图127,在正方体ABCDA1B1C1D1中,点M,N,E,F分别是棱CD,AB,DD1,AA1上的点,若MN与EF交于点Q,求证:D,A,Q三点共线.图127【精彩点拨】欲证D、A、Q三点共线,只需说明三点均在平面AD1和平面AC的交线DA上即可.【自主解答】MNEFQ,Q直线MN,
13、Q直线EF,又M直线CD,N直线AB,CD平面ABCD,AB平面ABCD.M、N平面ABCD,MN平面ABCD.Q平面ABCD.同理,可得EF平面ADD1A1.Q平面ADD1A1,又平面ABCD平面ADD1A1AD,Q直线AD,即D,A,Q三点共线.点共线与线共点的证明思路1.点共线的思路:证明这些点都分别在两个相交的平面内,因此也在两个平面的交线上.2.线共点的思路:先由两条直线交于一点,再证明该点在第三条直线上.4.如图128,在四边形ABCD中,已知ABCD,直线AB,BC,AD,DC分别与平面相交于点E,G,H,F.图128求证:E,F,G,H四点必定共线.【证明】ABCD,AB,CD
14、确定一个平面,又ABE,AB,E,E,即E为平面与的一个公共点.同理可证F,G,H均为平面与的公共点,两个平面有公共点,它们有且只有一条通过公共点的公共直线,E,F,G,H四点必定共线.1.一条直线与两条异面直线中的一条平行,则它和另一条的位置关系是()A.平行或异面B.相交或异面C.异面D.相交【解析】如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,AA1与BC是异面直线,又AA1BB1,AA1DD1,显然BB1BCB,DD1与BC是异面直线,故选B.【答案】B2.下列说法中正确的个数为()三角形一定是平面图形;若四边形的两对角线相交于一点,则该四边形是平面图形;圆心和圆上两点可确定一个平面;三条
15、平行线最多可确定三个平面.A.1 B.2C.3D.4【解析】圆上两点为直径端点时,它们与圆心共线,此时这三个点不能确定平面,故不正确,正确,故选C.【答案】C3.设平面与平面交于直线l,A,B,且直线ABlC,则直线AB_. 【导学号:45722038】【解析】l,ABlC,C,CAB,ABC.【答案】C4.有以下三个说法:平面外的一条直线与这个平面最多有一个公共点;直线l在平面内,可以用符号“l”表示;已知平面与不重合,若平面内的一条直线a与平面内的一条直线b相交,则与相交.其中正确的序号是_.【解析】若直线与平面有两个公共点,则这条直线一定在这个平面内,故正确;直线l在平面内用符号“”表示,即l,错误;由a与b相交,说明两个平面有公共点,因此一定相交,故正确.【答案】5.如图129,三个平面,两两相交于三条直线,即c,a,b,若直线a和b不平行.图129求证:a,b,c三条直线必过同一点.【证明】b,a,a,b.由于直线a和b不平行,a、b必相交.设abP,如图,则Pa,Pb.a,b,P,P.又c,Pc,即交线c经过点P.a、b、c三条直线相交于同一点.