空间位置关系的判断与证明
◆ 如 果 一 条 直 线 与 一 个平面内的两条相交直线都 垂直,那么该直线与此平面垂 直.
◆ 如 果 一 个 平 面 经 过 另一个平面的垂线,那么这两 个平面互相垂直.
理解以下性质定理,并 能够证明.
◆ 如 果 一 条 直 线 与 一 个平面平行,经过该直线的任 一个平面与此平面相交,那么 这条直线就和交线平行.
◆ 如 果 两 个 平 行 平 面 同时和第三个平面相交,那么
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它们的交线相互平行. ◆ 垂 直 于 同 一 个 平 面
的两条直线平行. ◆如果两个平面垂直,
那么一个平面内垂直于它们 交线的直线与另一个平面垂 直.
③ 能运用公理、定理 和已获得的结论证明一些空 间位置关系的简单命题.
线线关系与线面平行 1.平行线:在同一个平面内不相交的两条直线. 平行公理:过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行. 公理4(空间平行线的传递性):平行于同一条直线的两条直线互 相平行; 等角定理:如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行并且方 向相同,那么这两个角相等. 2.空间中两直线的位置关系:
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平面内. ◆公理 2:过不在同一
条直线上的三点,有且只有一 个平面.
◆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 的公共直线.
◆公理 4:平行于同一 条直线的两条直线互相平行.
◆定理:空间中如果一 个角的两边与另一个角的两 边分别平行,那么这两个角相 等或互补.
空间位置关系的判断与证明
模块框 架
高考要
求
要
求层
重难点
次
空
空间线、面
间中的 的位置关系
B
① 理解空间直线、平面
位置关系的定义,并了解如下
线面关
可以作为推理依据的公理和
系
公 理 1, 公
理 2, 公 理 3, 公
理 4,定理*
定理.
A
◆公理 1:如果一条直
线上的两点在一个平面内,那
么这条直线上所有的点在此
*公理 1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在 此平面内. 公理 2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面.
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 有一条过该点的公共直线.
公理 4:平行于同一条直线的两条直线平行. 定理:空间中如果两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角 相等或互补.
知识内
容
4
1.集合的语言: 我们把空间看做点的集合,即把点看成空间中的基本元素,将
直线与平面看做空间的子集,这样便可以用集合的语言来描述点、 直线和平面之间的关系:
点 A 在直线 l 上,记作: Al ;点 A 不在直线 l 上,记作 Al ; 点 A 在平面 内,记作: A ;点 A 不在平面 内,记作 A ; 直线 l 在平面 内(即直线上每一个点都在平面 内),记作 l ;
<教师备案>1.公理1反映了直线与平面的位置关系,由 此公理我们知道如果一条直线与一个平面有公共点,那公 共点要么只有一个,要么直线上所有点都是公共点,即直 线在平面内.
2.公理2可以用来确定平面,只要有不在同一条直线上 的三点,便可以得到一个确定的平面,后面的三个推论都是 由这个公理得到的.要强调这三点必须不共线,否则有无数 多个平面经过它们.
A Bl
符号语言表述: Al, B l, A, B l
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⑵ 公理二:经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面, 也可以简单地说成,不共线的三点确定一个平面. 图形语言表述:如右图,
A
B
C
符号语言表述: A, B,C 三点不共线 有且只有一个平面 ,
使 A,B,C .
⑶ 公理三:如果不重合的两个平面有一个公共点,那么它们有且
直线 l 不在平面 内(即直线上存在不在平面 内的点),记作 l ;
直线 l 和 m 相交于点 A ,记作 l m {A} ,简记为 l m A ; 平面 与平面 相交于直线 a ,记作 a . 2.平面的三个公理: ⑴ 公理一:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线 上所 有的点都在这个平面内. 图形语言表述:如右图:
⑴共面直线:平行直线与相交直线; ⑵异面直线:不同在任一平面内的两条直线. 3.空间四边形:顺次连结不共面的四点所构成的图形.
这四个点叫做空间四边形的顶点;所连结的相邻顶点间的线段 叫做空间四边形的边;连结不相邻的顶点的线段叫做空间四边形的 对角线.
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如右图中的空间四边形 ABCD ,它有四条边 AB, BC,CD, DA ,两条对 角线 AC, BD .
② 以 立 体 几 何 的 上 述定义、公理和定理为出发点, 认识和理解空间中线面平行、 垂直的有关性质与判定.
理解以下判定定理. ◆ 如 果 平 面 外 一 条 直
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线与此平面内的一条直线平 行,那么该直线与此平面平行.
◆ 如 果 一 个 平 面 内 的 两条相交直线与另一个平面 都平行,那么这两个平面平行.
确定一个平面的意思是有且仅有一个平面. 3.公理3反应了两个平面的位置关系,两个平面(一般都 指两个不重合的平面)只要有公共点,它们的交集就是一条 公共直线.此公理可以用来证明点共线或点在直线上,可以 从后面的例题中看到.
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4.平面基本性质的三个公理是不需要证明的,后面的三 个推论都可以由这三个公理得到结论,推论3是由平行的定义 得到存在性的,再由公理2保证唯一性.
只有一条过这个点的公共直线.
图形语言表述:如右图:
A
a
符号语言表述: A a, A a .
如果两个平面有一条公共直线,则称这两个平面相交,这
条公共直线叫做两个平面的交线.
3.平面基本性质的推论:
推论 1:经过一条直线和直线外的一点,有且只有一个平面.
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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. 4.共面:如果空间中几个点或几条直线可以在同一平面内,那么 我们说它们共面.
其中 AB,CD ; AC, BD ; AD, BC 是三对异面直线.
A
B
D
C
4.直线与平面的位置关系:
⑴直线 l 在平面 内:直线上所有的点都在平面内,记作