2.1空间中点、直线、平面之间的位置关系2.1空间点、直线、平面之间的位置关系 1、教学重点和难点重点:空间直线、平面的位置关系。
难点:三种语言(文字语言、图形语言、符号语言)的转换 2、三个公理:(1)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符号表示为A ∈LB ∈L => L α ,A∈α ,B ∈α公理1作用:判断直线是否在平面内(2)公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。
符号表示为:A 、B 、C 三点不共线 => 有且只有一个平面α, 使A ∈α、B ∈α、C ∈α。
公理2作用:确定一个平面的依据。
推论:① 一条直线和其外一点可确定一个平面②两条相交直线可确定一个平面 ③两条平行直线可确定一个平面(3)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。
符号表示为:P∈α∩β =>α∩β=L,且P ∈L 公理3作用:判定两个平面是否相交的依据 (4)公理 4:平行于同一条直线的两条直线平行等角定理:如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行且方向相同,那么这两个角相等.2、空间两条不重合的直线有三种位置关系:相交、平行、异面LA ·α C ·B·A· α P· αLβ3、异面直线所成角θ的范围是 00<θ≤900 2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系 1 空间的两条直线有如下三种关系:相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点;平行直线:同一平面内,没有公共点;异面直线: 不同在任何一个平面内,没有公共点。
2 公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行。
符号表示为:设a 、b 、c 是三条直线a ∥b c∥b强调:公理4实质上是说平行具有传递性,在平面、空间这个性质都适用。
公理4作用:判断空间两条直线平行的依据。
3 等角定理:空间中如果两个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或互补4 注意点:① a'与b'所成的角的大小只由a 、b的相互位置来确定,与O的选择无关,为简便,点O 一般取在两直线中的一条上;② 两条异面直线所成的角θ∈(0,);③ 当两条异面直线所成的角是直角时,我们就说这两条异面直线互相垂直,记作a⊥b ;④ 两条直线互相垂直,有共面垂直与异面垂直两种情形;⑤ 计算中,通常把两条异面直线所成的角转化为两条相交直线所成的角。
2.1.3 — 2.1.4 空间中直线与平面、平面与平面之间的位置关系 1、直线与平面有三种位置关系: (1)直线在平面内 —— 有无数个公共点共面直线=>a ∥c2(2)直线与平面相交——有且只有一个公共点(3)直线在平面平行——没有公共点指出:直线与平面相交或平行的情况统称为直线在平面外,可用a α来表示a α a∩α=A a∥α2.2.直线、平面平行的判定及其性质2.2.1 直线与平面平行的判定1、直线与平面平行的判定定理:平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行。
简记为:线线平行,则线面平行。
符号表示:a αb β=> a∥αa∥b2.2.2平面与平面平行的判定1、两个平面平行的判定定理:一个平面内的两条交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行。
符号表示:a β a∩b = P β∥αbβa∥α b∥α2、判断两平面平行的方法有三种:(1)用定义;(2)判定定理;(3)垂直于同一条直线的两个平面平行。
2.2.3—2.2.4直线与平面、平面与平面平行的性质1、定理:一条直线与一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行。
简记为:线面平行则线线平行。
符号表示:a∥αa βa∥bα∩β=b作用:利用该定理可解决直线间的平行问题。
2、定理:如果两个平面同时与第三个平面相交,那么它们的交线平行。
符号表示:α∥βα∩γ=a a∥bβ∩γ= b作用:可以由平面与平面平行得出直线与直线平行练习巩固:1、若两个平面互相平行,则分别在这两个平行平面内的直线( d )A.平行B.异面C.相交D.平行或异面2、下列结论中,正确的有(a)①若aα,则a∥αﻩﻩﻩﻩﻩ②a∥平面α,bα则a∥b--③平面α∥平面β,aα,bβ,则a∥bﻩ④平面α∥β,点P∈α,a∥β,且P∈a,则aαA.1个ﻩB.2个C.3个D.4个3、在空间四边形ABCD中,E、F分别是AB和BC上的点,若AE∶EB=CF∶FB=1∶3,则对角线AC和平面DEF的位置关系是( )A.平行B.相交C.在内D.不能确定4、a,b是两条异面直线,A是不在a,b上的点,则下列结论成立的是( d)A.过A有且只有一个平面平行于a,b ﻩﻩ B.过A至少有一个平面平行于a,bC.过A有无数个平面平行于a,bﻩﻩD.过A且平行a,b的平面可能不存在5、已知直线a与直线b垂直,a平行于平面α,则b与α的位置关系是()A.b∥αB.bαC.b与α相交D.以上都有可能6、下列命题中正确的命题的个数为( a )①直线l平行于平面α内的无数条直线,则l∥α;②若直线a在平面α外,则a∥α;③若直线a∥b,直线bα,则a∥α;④若直线a∥b,b平面α,那么直线a就平行于平面α内的无数条直线.A.1B.2C.3D.47、下列命题正确的个数是( a)(1)若直线l上有无数个点不在α内,则l∥α(2)若直线l与平面α平行,l与平面α内的任意一直线平行(3)两条平行线中的一条直线与平面平行,那么另一条也与这个平面平行(4)若一直线a和平面α内一直线b平行,则a∥αA.0个B.1个C.2个 D.3个8、已知m、n是两条不重合的直线,α、β、γ是三个两两不重合的平面,给出下列四个命题:其中真命题是d①若m⊥α,m⊥β,则α∥β;ﻩﻩﻩ②若α⊥γ,β⊥γ,则α∥β;③若mα,nβ,m∥n,则α∥β;ﻩ④若m、n是异面直线,mα,m∥β,nβ,n∥α,则α∥β.A.①和②B.①和③C.③和④D.①和④9、长方体ABCD-A1B1C1D1中,E为AA1中点,F为BB1中点,与EF平行的长方体的面有(c)A.1个B.2个 C.3个 D.4个10、对于不重合的两个平面α与β,给定下列条件:①存在平面γ,使得α、β都垂直于γ;②存在平面γ,使α、β都平行于γ;③α内有不共线的三点到β的距离相等;④存在异面直线l,M,使得l∥α,l∥β,M∥α,M∥β.其中可以判断两个平面α与β平行的条件有(b)A.1个B.2个C.3个 D.4个二、填空题【共4道小题】1、在棱长为a的正方体ABCD—A1B1C1D1中,M、N分别是棱A1B1、B1C1的中点,P是棱AD上一点,AP=,过P、M、N的平面与棱CD交于Q,则PQ=_________.参考答案与解析:解析:由线面平行的性质定理知MN∥PQ(∵MN∥平面AC,PQ=平面PMN∩平面AC,∴MN∥PQ).易知DP=DQ=.故. 答案:2、如果空间中若干点在同一平面内的射影在一条直线上,那么这些点在空间的位置是__________.参考答案与解析:共线或在与已知平面垂直的平面内3、若直线a和b都与平面α平行,则a和b的位置关系是__________.参考答案与解析:相交或平行或异面4、正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为DD1中点,则BD1与过点A,C,E的平面的位置关系是_________.参考答案与解析:解析:如图所示,连结BD,设BD∩AC=O,连结BD 1,在△BDD1中,E为DD1的中点,O为BD的中点,∴OE为△BDD1的中位线.∴OE∥BD1.又平面ACE,OE平面ACE,∴BD1∥平面ACE.答案:平行三、解答题【共3道小题】1、如图,直线AC,DF被三个平行平面α、β、γ所截.①是否一定有AD∥BE∥CF;②求证:.参考答案与解析:解析:①平面α∥平面β,平面α与β没有公共点,但不一定总有AD∥BE.同理不总有BE∥CF.②过A点作DF的平行线,交β,γ于G,H两点,AH∥DF.过两条平行线AH,DF的平面,交平面α,β,γ于AD,GE,HF.根据两平面平行的性质定理,有AD∥GE∥HF.A GED 为平行四边形.∴AG=DE.同理G H=E F.又过AC ,AH 两相交直线之平面与平面β,γ的交线为B G,CH.根据两平面平行的性质定理,有BG∥CH. 在△ACH 中,.而AG=D E,GH=EF ,∴.2、如图,ABCD 是平行四边形,S是平面ABCD 外一点,M为SC 的中点.求证:SA∥平面MD B.参考答案与解析:解析:要说明S A∥平面MDB,就要在平面MDB 内找一条直线与SA 平行,注意到M是SC 的中点,于是可找AC 的中点,构造与SA 平行的中位线,再说明此中位线在平面MDB 内,即可得证.证明:连结A C交BD 于N,因为ABCD 是平行四边形,所以N是AC 的中点.又因为M 是SC 的中点,所以MN∥SA.因为M N平面MDB,所以SA∥平面MDB .3、如图,已知点M、N 是正方体AB CD -A 1B 1C 1D 1的两棱A1A与A 1B 1的中点,P 是正方形ABCD 的中心,求证:M N∥平面PB 1C .参考答案与解析:证明:如图,连结AC ,则P 为AC 的中点,连结A B1, ∵M 、N分别是A 1A 与A 1B 1的中点,∴MN ∥AB 1. 又∵平面PB 1C,平面PB 1C,故M N∥面PB 1C.4、如图,在正方体1111ABCD A B C D 中,E ,F 分别是棱BC ,11C D 的中点,求证:EF //平面11BB D D .答案:证明:如图,取11D B 的中点O ,连接OF ,OB ,OF ∵ 平行且等于1112B C ,BE 平行且等于1112B C ,OF ∴ 平行且等于BE ,则OFEB 为平行四边形,1A1B1D1CFCDAEBHFDG CEF ∴//BO .EF ⊄∵平面11BB D D ,BO ⊂平面11BB D D ,∴EF //平面11BB D D .5、如图,在四棱锥P ABCD -中,ABCD 是平行四边形,M ,N 分别是AB ,PC 的中点. 求证:MN //平面PAD .答案:证明:如图,取CD 的中点E ,连接NE ,ME ∵M ,N 分别是AB ,PC 的中点, NE PD ∴//,ME AD //,可证明NE //平面PAD ,ME //平面PAD . 又NEME E =,∴平面MNE //平面PAD ,又MN ⊂平面MNE ,∴MN //平面PAD .2.3.1直线与平面垂直的判定1、定义如果直线L与平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线L 与平面α互相垂直,记作L⊥α,直线L 叫做平面α的垂线,平面α叫做直线L 的垂面。