解读空间构成点线面
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解读空间的构成―――点线面空间点、线、面是学习立体几何基础,要求理解平面概念及画法。掌握四个公理,一个定理内容,并理解点、线、面之间的关系。
一、基本概念探索
对于平面主要有三个特征:(1)平的;(2)没有大小,无限延展;(3)没有厚度。
掌握点――直线――平面间的相互关系,并会用文字――图形――符号语言正确表示。
特别警示:注意点、直线、平面间基本关系的文字语言,图形语言和符号语言之间关
系的转换,集合中“”的符号只能用于点与直线,点与平面的关
系,“”和“”的符号只能用于直线与直线、直线与平面、平面与平面的关系,虽然借用于集合符号,但在读法上仍用几何语言。(平面外的直线a)表示或
二、平面基本性质探究
平面的基本性质1:①说明了平面与曲面的本质区别;②是判定直线是否在平面内的依
据;③也可用于验证一个面是否是平面。
平面的基本性质2:①确定平面;②证明两个平面重合。
平面的基本性质3:①揭示了两个平面相交的主要特征;②确定两相交平面的交线位置;③判定点在直线上。
要点扫描:
1、空间两直线的位置关系:(1)相交――有且只有一个公共点;(2)平行――在同一平面内,没有公共点;(3)异面――不在任何一个平面内,没有公共点。
2、直线和平面的位置关系:(1)直线在平面内(无数个公共点);(2)直线和平面相交(有且只有一个公共点);(3)直线和平面平行(没有公共点)。
3、面与面的位置关系:(1)面与面平行;(2)面与面相交。
三、两条直线位置关系剖析
空间两条直线的位置关系有相交、平行、异面,重点是平行直线、异面直线。
1、关于平行直线,有①公理4:若a//b,a//c,则b//c;公理4可以理解为空间内直线间的平行关系具有传递性。②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、关于异面直线,要理解相关概念
(a)定义:不同在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线。
说明:①注意“任何”两字,若两条直线分别在平面内,这两条直线不一定是异
面直线,这两条直线还可能共面;②异面直线既不相交也不平行。
(b)两条异面直线所成的角(或夹角)
已知两异面直线a,b,经过空间任一点O作直线,则相交直线与所成的锐角(或直角)叫做异面直线a与b所成的角(也称为夹角)。
如果两条异面直线所成的角是直角,就称这两条直线互相垂直,两异面直线所成的角的范围为
说明:①空间两条直线垂直,可能相交,也可能异面;②求异面直线所成角的关键是――平移直线,通过平移直线,把异面直线所成角问题转化为相交直线所成角问题,再构造可解的三角形,在三角形中求出所求的角。③此外补形法也是常见求解方法。
四、方法技巧注意点
1、数学语言主要包括文字语言、符号语言和图形语言。文字语言比较生动,能将问题
所研究的对象明白地叙述出来;符号语言简洁严谨,可大大缩短文字语言表达的长度,有利于推理计算;图形语言能直观形象地表达概念、定理的本质以及相互关系。在研究空间点、直线、平面等相关知识时,会大量用到这三种数学语言,掌握好这三种语言的互译转化,是学习立体几何的基本机能之一。
2、明确异面直线的永远不共面性:“不同在任何一个平面内”,指这两条直线永不具备
确定平面的条件,因此,异面直线既不相交,也不平行。澄清一个误解:不能把异面直线误解为分别在不同平面内的两条直线。
3、据异面直线所成角的定义可知:求异面直线所成角总的原则是“异面化共面,认
定再计算”。求异面直线所成角的步骤是:一作,二证,三计算。当异面直线所成角在几何体的内部不易作出时,我们可以考虑把空间图形补成熟悉的或完整的几何体,如正方体、长方体等,其目的在于易于发现两条异面直线的关系。
4、在平面几何中,往往把辅助线画成虚线,而在立体几何中则不然,凡是被平面遮住
的线都要画成虚线,凡是没被遮住的线都要画成实线,无论是图中固有的线还是后作的辅助线。