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考试要求1.平面的基本性质及其简单应用(证明一些空间图形的位置关系的简单命题)(A级要求);2.空间点、线、面的位置关系(A级要求).,第45节 空间点、线、面之间的位置关系,1.下列命题中正确的个数为_.,梯形可以确定一个平面; 若两条直线和第三条直线所成的角相等,则这两条直线平行; 两两相交的三条直线最多可以确定三个平面; 如果两个平面有三个公共点,则这两个平面重合. 解析中两直线可以平行、相交或异面,中若三个点在同一条直线上,则两个平面相交,正确. 答案2,诊 断 自 测,2.(必修2P23练习2改编)用集合符号表示“点P在直线l外,直线l在平面内”为_.,解析考查点、线、面之间的符号表示. 答案Pl,l,3.(必修2P31习题5改编)下列说法中正确的是_(填序号).,两两相交的三条直线共面; 四条线段首尾相接,所得的图形是平面图形; 平行四边形的四边所在的四条直线共面; 若AB,CD是两条异面直线,则直线AC,BD不一定异面. 解析当三条直线交于一点时有可能不共面;四条线段首尾相接,所得的图形可以构成空间四边形;若AB,CD是两条异面直线,则直线AC,BD一定异面,可反证. 答案,答案4560,5.如图是正四面体(各面均为正三角形)的平面展开图,G、H、M、N分别为DE、BE、EF、EC的中点,在这个正四面体中,,GH与EF平行; BD与MN为异面直线; GH与MN成60角; DE与MN垂直,以上四个命题中正确命题的序号是_,解析把正四面体的平面展开图还原,如图所示,GH与EF为异面直线,BD与MN为异面直线,GH与MN成60角,DEMN.,答案,1.四个公理,公理1:如果一条直线上的_在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内. 公理2:如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其他公共点,这些公共点的集合是经过这个公共点的_. 公理3:经过_的三点,有且只有一个平面. 公理4:平行于同一条直线的两条直线互相_.,知 识 梳 理,两点,一条直线,不在同一条直线上,平行,2.直线与直线的位置关系,(2)异面直线所成的角 定义:设a,b是两条异面直线,经过空间任意一点O,作直线aa,bb,把直线a与b所成的_叫做异面直线a,b所成的角.,平行,相交,任何,锐角(或直角),3.直线与平面的位置关系有_、_、_三种情况. 4.平面与平面的位置关系有_、 _两种情况. 5.等角定理 如果一个角的两边和另一个角的_,那么这两个角相等.,直线在平面内,直线与平面相交,直线与平面平行,平行,相交,两边分别平行并且方向相同,考点一平面基本性质的应用 【例1】 (1)(2016山东卷)已知直线a,b分别在两个不同的平面,内,则“直线a和直线b相交”是“平面和平面相交”的_条件.,E、F、G、H四点共面; 三直线FH、EG、AC共点.,(1)解析若直线a和直线b相交,则平面和平面相交;若平面和平面相交,那么直线a和直线b可能平行或异面或相交. 答案充分不必要 (2)证明连接EF,GH,如图所示, E,F分别是AB,AD的中点, EFBD.,GHBD,EFGH, E、F、G、H四点共面. 易知FH与直线AC不平行,但共面, 设FHACM,M平面EFHG,M平面ABC. 又平面EFHG平面ABCEG, MEG,FH、EG、AC共点.,规律方法共面、共线、共点问题的证明 (1)证明点或线共面问题的两种方法:首先由所给条件中的部分线(或点)确定一个平面,然后再证其余的线(或点)在这个平面内;将所有条件分为两部分,然后分别确定平面,再证两平面重合. (2)证明点共线问题的两种方法:先由两点确定一条直线,再证其他各点都在这条直线上;直接证明这些点都在同一条特定直线上. (3)证明线共点问题的常用方法是:先证其中两条直线交于一点,再证其他直线经过该点.,(1)证明:四边形BCHG是平行四边形; (2)C、D、F、E四点是否共面?为什么? (1)证明由已知FGGA,FHHD,,四边形BCHG为平行四边形.,四边形BEFG为平行四边形,EFBG. 由(1)知BG綊CH,EFCH,EF与CH共面. 又DFH,C、D、F、E四点共面.,考点二判断空间两直线的位置关系 【例2】 (1)(2015广东改编)若直线l1和l2是异面直线,l1在平面内,l2在平面内,l是平面与平面的交线,则下列命题正确的是_(填序号).,l与l1,l2都不相交; l与l1,l2都相交; l至多与l1,l2中的一条相交; l至少与l1,l2中的一条相交.,(2)如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,M,N分别是BC1,CD1的中点,则下列判断错误的是_(填序号).,MN与CC1垂直; MN与AC垂直; MN与BD平行; MN与A1B1平行. (3)在图中,G、N、M、H分别是正三棱柱(两底面为正三角形的直棱柱)的顶点或所在棱的中点,则表示直线GH、MN是异面直线的图形有_(填上所有正确答案的序号).,解析(1)若l与l1,l2都不相交,则ll1,ll2,l1l2,这与l1和l2异面矛盾,l至少与l1,l2中的一条相交.,(2)连接B1C,B1D1,如图所示,则点M是B1C的中点,MN是B1CD1的中位线,MNB1D1,又BDB1D1, MNBD. CC1B1D1,ACB1D1,,MNCC1,MNAC. 又A1B1与B1D1相交,MN与A1B1不平行. (3)图中,直线GHMN; 图中,G、H、N三点共面,但M平面GHN,NGH, 因此直线GH与MN异面; 图中,连接MG,GMHN,因此GH与MN共面; 图中,G、M、N共面,但H平面GMN,GMN, 因此GH与MN异面. 所以图中GH与MN异面. 答案(1)(2)(3),规律方法空间中两直线位置关系的判定,主要是异面、平行和垂直的判定.对于异面直线,可采用直接法或反证法;对于平行直线,可利用三角形(梯形)中位线的性质、公理4及线面平行与面面平行的性质定理;对于垂直关系,往往利用线面垂直的性质来解决.,【训练2】 (1)已知a,b,c为三条不重合的直线,有下列结论:,AA1MN;A1C1MN; MN平面A1B1C1D1;MN与A1C1是异面直线. 其中正确结论的序号是_(注:把你认为正确结论的序号都填上). 解析(1)在空间中,若ab,ac,则b,c可能平行,也可能相交,还可能异面,所以错,显然成立.,答案(1)1(2),考点三求两条异面直线所成的角 【例3】 (2018南京模拟)如图,四边形ABCD和ADPQ均为正方形,它们所在的平面互相垂直,则异面直线AP与BD所成的角为_.,解析如图,将原图补成正方体ABCDQGHP,连接GP,则GPBD,,所以APG为异面直线AP与BD所成的角,,规律方法用平移法求异面直线所成的角的三步法 (1)一作:根据定义作平行线,作出异面直线所成的角; (2)二证:证明作出的角是异面直线所成的角; (3)三求:解三角形,求出作出的角.如果求出的角是锐角或直角,则它就是要求的角;如果求出的角是钝角,则它的补角才是要求的角.,【训练3】 (2018盐城模拟)已知正四面体ABCD中,E是AB的中点,则异面直线CE与BD所成角的余弦值为_.,解析画出正四面体ABCD的直观图,如图所示.,设其棱长为2,取AD的中点F,连接EF, 设EF的中点为O,连接CO, 则EFBD, 则FEC就是异面直线CE与BD所成的角. ABC为等边三角形,则CEAB,,故CECF. 因为OEOF,所以COEF.,
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