三点共线与三线共点的证明方法
公理 1.若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。
推论1.经过一条直线和直线外的一点有且只有一个平面;
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。
公理 3.若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。
例1.如图,在四面体ABCD中作截图PQR,
PQ、CB的延长线交于M,RQ、DB的延长线交于N,RP、DC的延长线交于K.求证M、N、
K三点共线.
由题意可知,M、N、K分别在直线PQ、
RQ 、RP 上,根据公理1可知M 、N 、K 在平面PQR 上,同理,M 、N 、K 分别在直线CB 、DB 、DC 上,可知M 、N 、K 在平面BCD 上,根据公理3可知M 、N 、K 在平面PQR 与平面BCD 的公共直线上,所以M 、N 、K 三点共线.
例2.已知长方体1111ABCD A B C D -中,M 、N 分别为1AA 与AB 的中点,求证:1
D M 、DA 、CN 三线共点.
由M 、N 分别为1AA 与AB 的中点知1//MN A B 且112MN A B =,又1A B 与1D C 平行且相等,所以1//MN D C 且112MN D C =,根据推论3可知M 、N 、C 、1D 四点共面,且1D M 与CN 相交,若1D M 与CN 的交点为K ,则点K 既在平面11ADD A 上又在平面ABCD 上,所以点K 在平面11ADD A 与平面ABCD 的交线DA 上,故1
D M 、DA 、CN 三线交于点K ,即三线共点.
从上面例子可以看出,证明三线共点
的步骤就是,先说明两线交于一点,再证明此交点在另一线上,把三线共点的证明转化为三点共线的证明,而证明三点共线只需要证明三点均在两个相交的平面上,也就是在两个平面的交线上。