高一数学平面的基本性质1

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高一数学同步训练之16平面的基本性质(通用)学案

平面的基本性质知识梳理1.空间点线面的位置关系基本2.平面的基本性质性质一：如果一条直线上的两点在一个平面内，那么这条直线上的所有点都在这个平面内应用基本性质二：经过不在同一条直线上的三点，有且只有一个平面。

推论1：经过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。

应用基本性质三：如果不重合的两个平面有一个公共点，那么它们有且只有一条过这个点的公共直线。

应用3.空间直线的位置关系例题1.三个互不重合的平面把空间分成六个部份时，它们的交线有（）A．1条B．2条C．3条D．1条或2条2.过以下元素可以确定多少个平面？（1）三点_________（2）四点_________（3）五点（任四点都不共面）_________（4）两条相交直线_________（5）三条直线两两相交_________（6）四条线段首尾相连_________（7）四条直线两两平行_________（8）一条直线和直线外两点_________（9）一条直线和直线外不共线三点_________（10）过直线外两点可以做多少条直线的平行线？_________3.两条异面直线上分别取三个点和两个点，这五个点可确定多少个平面？_________4.在空间四边形ABCD的边AB、BC、CD、DA上分别取E、F、G、H四点如果EF与HG交于点M，则（）A．M一定在直线AC上B．M一定在直线BD上C．M可能在AC上，也可能在BD上D．M不在AC上，也不在BD上5.给出结论：①若A∈l，A∈α，B∈l，B∈α，则l⊂α；②若A∈α，A∈β，B∈α，B ∈β，则α∩β＝AB；③若l⊄α，A∈l，则A∉α④若A、B、C∈α，A、B、C∈β，且A、B、C不共线，则α与β重合。

上述命题中，正确结论是_____6.用一个平面去截正方体。

其截面是一个多边形，则这个多边形的边数最多是7.画出下列平面内或几何体表面三点围成的截面。

高中数学第1章立体几何初步 1.2.1 平面的基本性质高一数学教案

共线，共点问题
[探究问题]
1．把三角板的一个角立在课桌面上，三角板所在平面与桌面所在平面是否只相交于一点？为什么？
[提示]由下边的图可知它们不是相交于一点，而是相交于一条直线．
2．如图所示，在正方体ABCDA1B1C1D1中，E为AB的中点，F为AA1的中点．试问CE，D1F，DA三线是否交于一点？为什么？
③A a，a α⇒A α；④A∈a，a α⇒A α.
A．1B．2
C．3D．4
D[①不正确，如a∩α＝A；②不正确，“a∈α”表述错误；③不正确，如图所示，A a，a α，但A∈α；④不正确，“A α”表述错误．]
2.如图所示，点A∈α，B α，C α，则平面ABC与平面α的交点的个数是______个．
①公理1：如果一条直线上的两点在一个平面内，那么这条直线上所有的点都在这个平面内．
用符号表示为： ⇒AB α．
②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一条直线．
用符号表示为： ⇒α∩β＝l且P∈l．
③公理3：经过不在同一条直线上的三点，有且只有一个平面．
(2)α∩β＝l，m∩α＝A，m∩β＝B，A l，B l
点线共面问题
【例2】已知一条直线与另外三条互相平行的直线都相交，证明：这四条直线共面．
思路探究：法一： → →
→
法二： → →
[证明]如图．
法一：∵a∥b，∴a，b确定平面α.
又∵l∩a＝A，l∩b＝B，
∴l上有两点A，B在α内，即直线l α.
2．证明：两两相交且不共点的三条直线在同一平面内．
[解]已知：如图所示，l1∩l2＝A，l2∩l3＝B，l1∩l3＝C.
求证：直线l1，l2，l3在同一平面内．

《平面的基本性质》(第一课时)

《平面的基本性质》（第一课时）教案
江苏省东台中学杨晓翔
一、教案背景
1. 学科：数学
2. 课时：1
3.面向学生：高一学生通过初中平面几何的学习，已掌握了点、线的概念、表示方法和画法。

但对初中学习过的点和直线的特征及基本性质印象不深。

二、教学课题
《平面的基本性质》（第一课时）
教学目标：
1.初步了解平面的概念，掌握平面的基本画法。

理解平面的基本性质，掌握它的应用；
2.会用图形、文字和符号描述点、直线、平面及其相互位置关系；
三、教材分析
本节课是苏教版必修2第一章《立体几何初步》的第二部分《点、线、面之间的位置关系》的第一课时。

教学重点：理解平面概念及基本性质。

教学难点：文字语言、图形语言和符号语言的转换与使用。

教学准备：多媒体课件和网络教室。

四、教学方法
多媒体教学和实验教学等。

五、教学过程
通过这一节课的研究，我们掌握了哪些知识，还有哪些感
本节课，我们类比了一参照物——直线，运用三种语言——文
七、教学反思
本节课从实例出发，引导学生从具体的实物中抽象出平面，并逐步探索其本质属性，为公理化研究问题打下伏笔，完成了一次从感悟到理性思维的飞跃；采用类比推理的模
式，让立体几何的建模与学习成为教师与学生合作下的“再创造”，实现了从二维平面到三维空间质的飞跃；集合语言的使用，加快了数学建模的进程，体现了数学符号语言的抽象美和简洁美，渗透了借形引数、以数证形、数形相辅的数学思想。

整节课内容较多，课时稍紧，可根据不同基础的学生作适当调整。

高一数学必修2 平面的基本性质-苏教版 ppt

公理3 经过不在同一条直线上的三点，
有且只有一个平面.
B
C A α
B C
A α
推论2 经过两条相交直线 ,有且只有
一个平面.
B C
A α
公理3 经过不在同一条直线上的三点，
有且只有一个平面.
B
C A α
B C
αA
推论3 经过两条平行直线,有且只有一
个平面.
B C
αA
知识运用:
例1:已知: A l, B l,C l, D l (见下图)
P
公理3 经过不在同一条直线上的三点，
有且只有一个平面.
B
C A α
B C
αA
推论1 经过一条直线和这条直线外的
一点,有且只有一个平面.
B C
αA
已知：直线 l，点B l
求证：过直线 l 和点B有且只有一个平面.
分析：先在直线 l上任
取两点A,Ｃ，由公理3
B
可知不共线的Ａ,Ｂ,Ｃ
C
三点就能惟一确定一个 α A
求证: 直线 AD, BD,CD 共面.
D
A
BC

l
知识运用:
例2:如图,在长方体 ABCD A1B1C1D1
中, P为棱 BB1 的中点,画出由 A1 ,C1 , P 三点
所确定的平面与长方体表面的交线.
D1 A1
D A
C1 B1 P
C B
课堂小结:
公理
Al B
A AB
平面的基本性质
平面的基本性质:
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都在这个平面内．
B α

高一下学期数学《平面基本事实》导学案

平面基本事实导学案一．知识梳理1.平面的基本性质二．典例讲解探究一点、线共面问题例1.证明两两相交且不共点的三条直线在同一平面内．．．证明点、线共面的常用方法(1)纳入平面法：先确定一个平面，再证明有关点、线在此平面内；(2)辅助平面法：先证明有关的点、线确定平面α，再证明其余元素确定平面β，最后证明平面α，β重合．2.已知直线a，b，c两两平行，但不共面，求经过其中2条直线的平面个数．探究二点共线、线共点问题例2.如图所示，在正方体ABCDA1B1C1D1中，E、F分别为AB、AA1的中点．求证：CE，D1F，DA三线交于一点．若将题目条件中的“E，F分别为AB，AA1的中点”改成E，F分别为AB，AA1上的点，且D1F∩CE＝M，求证：点D、A、M三点共线．(1)证明三点共线的方法①首先找出两个平面，然后证明这三点都是这两个平面的公共点，根据公理2可知，这些点都在两个平面的交线上．②选择其中两点确定一条直线，然后证明另一点也在此直线上．(2)证明三线共点的步骤①说明两条直线共面且交于一点．②说明这个点在另两个平面上，并且这两个平面相交． ③得到交线也过此点，从而得到三线共点．3.已知三个平面α，β，γ两两相交于三条直线，即α∩β＝c ，β∩γ＝a ，γ∩α＝b ，若直线a 和b 不平行，求证：a ，b ，c 三条直线相交于同一点．4.已知三角形ABC 在平面α外，,,BC Q AB P AC R ααα===I I I ，求证，P,Q,R 三点共线例3 已知直线a ∥直线b ，直线m 与a 、b 分别交于点A 、B .求证：过a 、b 、m 有且只有一个平面．(1)“有”表示存在，“只有”表示惟一，“且”表示联立命题，所以此类问题的证明既要证明“存在性”又要证明“惟一性”．(2)“存在性”的证明一般由公理或推论得出题设要求的要素即可．(3)证明“惟一性”通常采用“反证法”．即从题设的结论入手，假设结论的反面成立，然后进行推理、论证，推出与条件或定义、定理、公理相矛盾的结论，说明结论反面是不成立的，从而肯定了命题的结论是成立的．1．若A∈平面α，B∈平面α，C∈直线AB，则()A．C∈αB．C∉αC．AB⊄αD．AB∩α＝C2．下列说法正确的是()A．三点确定一个平面B．平面α和β有不同在一条直线上的三个交点C．梯形一定是平面图形D．四边形一定是平面图形3．一个平面把空间分成________部分，两个平面把空间分成________部分．4．如图，已知△ABC在平面α外，它的三边所在的直线分别交平面α于点P，Q，R，求证：P，Q，R三点共线．[A基础达标]1．下面给出了三个条件：①空间三个点；②一条直线和一个点；③和直线a都平行的两条直线．其中，能确定一个平面的条件有()A．0个B．1个C．2个D．3个2．如果直线a⊂平面α，直线b⊂平面α，M∈a，N∈b，且M∈l，N∈l，那么() A．l⊂αB．l⊄αC．l∩α＝M D．l∩α＝N3．已知α，β为平面，A，B，M，N为点，a为直线，下列推理错误的是()A．A∈a，A∈β，B∈a，B∈β⇒a⊂βB．M∈α，M∈β，N∈α，N∈β⇒α∩β＝MNC．A∈α，A∈β⇒α∩β＝AD．A，B，M∈α，A，B，M∈β，且A，B，M不共线⇒α，β重合4．空间四点A，B，C，D共面但不共线，那么这四点中()A．必有三点共线B．必有三点不共线C．至少有三点共线D．不可能有三点共线5.如图，平面α∩平面β＝l，A、B∈α，C∈β，C∉l，直线AB∩l＝D，过A、B、C三点确定的平面为γ，则平面γ、β的交线必过()A．点A B．点BC．点C，但不过点D D．点C和点D6．已知平面α与平面β、平面γ都相交，则这三个平面可能的交线有________条．7．若直线l与平面α相交于点O，A，B∈l，C，D∈α，且AC∥BD，则O，C，D三点的位置关系是________．8．如图所示的正方体中，P，Q，M，N分别是所在棱的中点，则这四个点共面的图形是________．(把正确图形的序号都填上)9．在正方体ABCDA1B1C1D1中，判断下列说法是否正确，并说明理由．(1)直线AC1在平面CC1B1B内；(2)设正方形ABCD与A1B1C1D1的中心分别为O，O1，则平面AA1C1C与平面BB1D1D 的交线为OO1；(3)由A，C1，B1确定的平面是ADC1B1；(4)由A，C1，B1确定的平面与由A、C1、D确定的平面是同一个平面．10．已知正方体ABCDA1B1C1D1中，E，F分别为D1C1，C1B1的中点，AC∩BD＝P，A1C1∩EF＝Q.求证：(1)D，B，F，E四点共面；(2)若A1C交平面DBFE于R点，则P，Q，R三点共线．[B 能力提升]1．在正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中，M ，N 分别是棱DD 1和BB 1上的点，MD ＝13DD 1，NB ＝13BB 1，那么正方体的过点M ，N ，C 1的截面图形是( )A ．三角形B ．四边形C ．五边形D ．六边形2．已知A 、B 、C 、D 为不共面的四点，E 、F 、G 、H 分别在AB 、BC 、CD 、DA 上， (1)如果EH ∩FG ＝P ，那么点P 在________上； (2)如果EF ∩GH ＝Q ，那么点Q 在________上．3．在四边形ABCD 中，已知AB ∥DC ，AB ，BC ，DC ，AD (或延长线)分别与平面α相交于点E ，F ，G ，H .求证：E ，F ，G ，H 必在同一直线4．(选做题)如图，定线段AB 所在的直线与定平面α相交，交点为O ，P 为定直线外一点，P ∉α，直线AP ，BP 与平面α分别相交于A ′，B ′，试问，如果P 点任意移动，直线A ′B ′是否恒过一定点，请说明理由．。

新高一数学几何知识点总结

新高一数学几何知识点总结在新高一的数学学习中，几何是一个重要的学科内容。

几何学研究空间与图形的性质和方式，是数学中的一门基础学科。

在高一学习中，几何学的内容更加深入和细致，我们需要掌握一些重要的几何知识点。

本文将对新高一数学几何知识点进行总结。

1. 直线与平面的基本性质直线和平面是几何学中的基本概念，对于学习几何学非常重要。

直线有着直的特点，没有宽度，只有长度；平面是一个无限大的二维空间。

在学习中我们会接触到直线和平面的交点、垂直、平行、异面等概念，要注意理解和应用这些基本性质。

2. 三角形的性质和分类三角形是几何学中的重要图形之一，它由三条边和三个角组成。

三角形的性质有很多，例如：三角形的内角和为180度，三角形的边长满足三边不等式等。

三角形的分类有很多种，最常见的有等边三角形、等腰三角形、直角三角形等。

在学习中我们需要掌握这些性质和分类，并能够灵活运用。

3. 平行线与相交线的性质平行线和相交线是直线的一种特殊情况，其性质和关系也是学习几何学中的重要内容。

平行线具有平行关系，其对应角相等，内错外错等；相交线有垂直、相交角补角等性质。

在解题过程中，我们需要根据问题条件判断平行线和相交线的性质，找到解题的关键。

4. 圆与圆心角的性质圆是几何学中的另一个重要图形，有着许多特殊性质。

圆由圆心和半径组成，其性质有弧长、圆心角、切线等。

其中，圆心角是指以圆心为顶点所对应的圆周弧所对的角。

根据圆心角的大小可以分为锐角圆心角、直角圆心角和钝角圆心角。

在解题过程中，我们需要灵活应用圆心角的性质来推出问题的答案。

5. 直角三角形和三角函数的应用直角三角形是三角形中的一种特殊情况，其中包含了许多重要的性质和应用。

例如，勾股定理是描述直角三角形边长关系的定理；正弦定理和余弦定理是描述直角三角形角度关系的定理。

这些定理在解决实际问题时非常有用，例如测量不规则图形的边长、角度等。

6. 面积和体积的计算方法几何学中的面积和体积是描述图形大小的重要概念。

2013-2014学年沭阳银河学校高一数学教案：1.2.1《平面的基本性质(1)》

1.2.1平面的基本性质（1）
教学目标：
1. 初步理解平面的概念；
2. 了解平面的基本性质（公理1、2、3）；
3. 能正确使用集合符号表示有关点、线、面的位置关系；
4. 能运用平面的基本性质解决一些简单的问题．
教材分析及教材内容的定位：
教材首先从生活中的草原、湖面等抽象出平面的描述性概念．教学中要让学生认识到平面是没有厚薄的，是无限延展的．进而阐述平面的基本性质即公理，它们是研究立体几何的理论基础，是今后推理论证的出发点和依据．教学中应重视文字语言、图形语言和符号语言的相互转换．
教学重点：
平面的基本性质．
教学难点：
正确使用图形语言、符号语言表示平面的基本性质.
教学方法：
实验、探究、发现
教学过程：
一、问题情境
投影
立体几何平面几何
现实生活中有哪些事物能够给我们以平面的形象，它们的共同特征主要有哪些？
二、学生活动
思考、联想列举出诸如平静的水面、广阔的平原、光滑的桌面、黑板面等等平面的形象．进而归纳出它们的共同特征是平坦的、与厚薄无关．
符号表示: AB
B α
α
⇒⊂⎬
∈⎭
⑤直线l是平面α和β的交线，直线m在平面α内，l 和m相交于点P．五、要点归纳与方法小结
本节课学习了以下内容：
1．平面的含义、表示和画法；
2．点、直线、平面之间的基本关系；
3．平面的基本性质（公理1，公理2，公理3）．。

高一数学讲义第八章空间直线与平面

高一数学讲义第八章空间直线与平面8．1平面及其基本性质几何里的平面与直线一样，是无限延伸的，我们不能把一个无限延伸的平面在纸上表现出来，通常用平面的一部分表示平面．例如，我们常用平行四边形表示平面（图8-1）．但我们要把它想象成无限延展的．通常我们用一个希腊字母如：αβγ、、…来表示平面，也可以用表示平面的平行四边形的对角顶点的字母来表示，如平面AC ．DCBAβα图81平面的基本性质公理l 如果一条直线上有两个点在同一个平面上，那么这条直线上所有的点都在这个平面上（即直线在平面上）．公理2 如果两个平面存在一个公共点，那么它们所有公共点的集合是一条直线．公理3 不在同一直线上的三点确定一个平面（即经过不在同一直线上三点有且仅有一个平面）．在上述公理的基础上，可以得到以下三个推论：推论1 一条直线和直线外一点确定一个平面．证明：如图8-2，在直线l 上任取两个点A B 、，则A B C 、、是不在同一直线上的三点，由公理3可知，经过此三点的平面有且仅有1个，设为平面α，则A B ∈、平面α，又A B 、在直线l 上，由公理1可知直线l 在平面α上．即经过直线l 和直线外一点的平面有且仅有一个．图82推论2 两条相交直线确定一个平面．推论3 两条平行直线确定一个平面．例1．如图8-3，在正方体1111ABCD A B C D -中，点E F 、分别是棱1AA 、1CC 的中点．试画出过点1D E F 、、三点的截面．B 1C 1D 1A 1EHF GDCB A 图83解：连1D F 并延长1D F 与DC 的延长线交于点H ，联结1D E 并延长与DA 的延长线交于点G ，联结GH 与AB BC 、两条棱交于点B ，联结BE BF 、，则1BED F 就是过点1D E F 、、三点的截面．例2．如图8-4，在正方体1111ABCD A B C D -中，E F 、分别为1CC 和1AA 上的中点，画出平面1BED F 与平面ABCD 的交线．PF C E A DB A 1B 1D 1C 1图84解：在平面11AA D D 内，延长1D F ，1D F 与DA 不平行，因此1D F 与DA 必相交于一点，设为P ，则1P FD P DA ∈∈，．又1FD ⊂平面1BED F ，AD ⊂平面ABCD 内，P ∴∈平面1BED F P ∈，平面ABCD ．又B 为平面ABCD 与平面1BED F 的公共点，∴联结PB PB ，即为平面1BFD F 与平面ABCD 的交线．例3．已知E F G H 、、、分别是空间四边形ABCD （四条线段首尾相接，且联结点不在同一平面内，所组成的空间图形叫空间四边形）．各边AB AD CB CD 、、、上的点，且直线EF 和HG 交于点P ，如图8-5，求证：点B D P 、、在同一条直线上．G DPF ECBA图85证明：如图直线EF 直线HG P =．P ∴∈直线EF ．而EF ⊂平面ABD ， P ∴∈平面ABD ．同理，P ∈平面CBD ，即点P 是平面ABD 和平面CBD 的公共点．显然，点B D 、也是平面ABD 和平面CBD 的公共点，由公理2知，点B D P 、、都在平面ABD 和平面CBD 的交线上，即点B D P 、、在同一条直线上．基础练习1．用符号语言表示下列语句（1）点A 在平面α内，但在平面β外；（2）直线a 经过平面α外一点M ；（3）直线a 在平面α内，又在平面β内，即平面α和β相交于直线a ． 2．已知a b c 、、空间三条直线，且a b ∥与a b 、都相交，求证直线a b c 、、在同一个平面上． 3．怎样用两根细绳检查一张桌子的四条腿的下端是否在一个平面内?4．如图8-6所示，ABC △与111A B C △不在同一个平面内，如果三直线1AA 、1BB 、1CC 两两相交，证明：三直线111AA BB CC 、、交于一点．PC 1B 1A 1C BA图865．已知ABC △在平面α外，它的三边所在的直线分别交平面α于P Q R ，，三点，证明P Q R ，，三点在同一条直线上．6．画水平放置的正五边形的直观图． 8．2空间直线与直线之间的位置关系公理4 平行于同一条直线的两条直线平行（即平行线的传递性）．例1．如图8-7所示，设E F G H ，，，分别是空间四边形ABCD 的边AB BC CD DA ，，，上的点，且AE AH CF CGAB AD CB CDλμ====，，求证：F GH EDCBA图87（1）当λμ=时，四边形EFGH 是平行四边形；（2）当λμ≠时，四边形EFGH 是梯形．证明：联结BD ，在ABD △中，AE AHAB ADλ==，EH BD ∴，∥且EH BD λ=．在CBD △中，CF CGCB CDμ==，FG BD ∴，∥且FG BD μ=． EH FG ∴∥，∴顶点E F G H ，，，在由EH 和FG 确定的平面内．（1）当λμ=时，EH FG =，故四边形EFGH 为平行四边形；（2）当λμ≠时，EH FG ≠，故四边形EFGH 是梯形．等角定理如果两条相交直线与另两条相交直线分别平行，那么这两组相交直线所成的锐角（或直角）相等．证明：当两组平行直线在同一平面内，即为初中几何中的等角定理．当它们不在同一平面时，如图8-8所示．a 1O 1B 1A 1BA Oba 图88设直线a b 、相交于点O ，直线11a b 、相交于点1O ，且11a a b b ，∥∥，在直线a b 、上分别任取点A B 、（异于点O ），在直线11a b 、上分别任取点11A B 、（异于点1O ），使得11OA O A =，11OB O B =，111AOB AO B ∠∠，分别是a b 、，与11a b 、所成的角． 1111OA O A OA O A =，∥ ∴四边形11OO A A 为平行四边形． 1111OO AA OO AA ∴=，∥．同理1111OO BB OO BB =，∥．1111BB AA BB AA ∴=，∥．四边形11BB A A 为平行四边形． 11AB A B ∴=，因此111AOB AO B △△≌． 111AOB AO B ∴∠=∠．在平面中两条直线的位置关系可以根据交点个数来判断：当两条直线仅有1个交点时．它们是相交的；当没有交点时它们是平行的．但在空间中两条直线没有交点却未必是平行的，如图8-9直线a 在平面α上，直线b 与平面α交于点P ，且P 不在直线b 上，那么直线a 与直线b 即不平行也不相交．此时直线a 与直线b 不能在同一平面内，我们称直线a 、b 是异面直线．baP图89在空间任取一点Q 过Q 分别作a b 、的平行线11a b 、，我们把11a b 、所成的锐角或直角称为异面直线a b 、所成的角．当所成的角为90︒时称异面直线a b 、相互垂直．此外，我们把和两条异面直线都垂直相交的直线叫做两条异面直线的公垂线．两条异面直线的公垂线在这两条异面直线间的线段长度，叫做两条异面直线的距离．例2．如图8-10，在正方体1111ABCD A B C D -中，判断下列直线之间的位置父系，并求出它们所成角的大小．A 2D 2B 2C 2D 1C 1B 1A 1D CBA图810（1）AC 与1BC ；（2）1B D 与1BC ．解：（1）AC 与1BC 是异面直线． 11AA CC ∥且11AA CC =，∴四边形11AA C C 为平行四边形，即11AC AC ∥．11AC B ∴∠为所求AC 与1BC 所成的角．易知11A C B △为等边三角形，即11π3AC B ∠=（2）1B C 与1BC 是异面直线如图8-10：在原正方体下方补一个相同大小的正方体11112222A B C D A B C D -中121B C BC ∥，12DB C ∴∠为所求1B D 与1BC 所成的角．设正方体的棱长为a ，在12DB C △中，112212π2DB B C DC DB C ==∴∠=，，，．例3．空间四边形ABCD中，2AB BD AD BC CD =====，32AC =，延长BC 到E ，使BC CE =，取BD 中点F ，求异面直线AF 与DE 的距离和他们所成的角．F ED BA图811解：（1）2AB AD BD === ∴三角形ABD 为等边三角形 F 为BD 中点，AF BD ∴⊥，即AF FD ⊥90BC CD CE BDE DF DE ===∴∠=︒∴⊥， DF 长即为异面直线AF DE ，的距离，又112DF BD ==，AF ∴与DE 的距离为1．（2）联结CF F C ，，分别是BD ，BF 的中点， FC ∴平行且等于12DE ，AFC ∴∠即为异面直线AF 与DE 所成的角．在等边三角形ABD中，AF == 在直角三角形BDE中，12CF DE ==．三角形AFC 中，由余弦定理得2221cos 22AF FC AC AFC AF FC +-∠==⨯⨯．60AFC ∴∠=︒，即异面直线AF 与DF 成60︒角．基础练习 1．从止方体的12条棱和12条面对角线中选出n 条，使得其中任意两条线段所在的直线都是异面直线，则n 的最大值为__________．2．如图8-12，已知三棱锥S ABC -中，90ABC ∠=︒，侧棱SA ⊥底面ABC ，点A 在棱SB 和SC 上的射影分别是点E F 、，求证：EF SC ⊥．SGF E CBA 图8123．已知a b 、是两条异面直线，直线a 上的两点A B 、的距离为6．直线b 上的两点C D 、的距离为8，AC BD 、的中点分别为M N 、且5MN =，见图8-13．求异面直线a b 、所成的角．图813bMNO aDCBA4．已知四面体S ABC -的所有棱长均为a ．求：（1）异面直线SC 、AB 的公垂线段EF 及EF 的长；（2）异面直线EF 和SA 所成的角．5．如图8-14，等腰直角三角形ABC中，90A BC DA AC DA AB ∠=︒=⊥⊥，，，若1DA =，且E 为DA 的中点．求异面直线BE 与CD 所成角的余弦值．图814FE D CBA6．如图8-15，在正三角形ABC 中，D E F ，，分别为各边的中点，G H I J ，，，分别为AF AD BE DE ，，，的中点．将ABC △沿DE EF DF ，，折成三棱锥以后，求GH 与IJ 所成角的度数．I JH GFEDCB A 图8157．长方体1111ABCD A B C D -中，143AB AA AD ===，，则异面直线1A D 与11B D 间的距离为__________．8．空间两条异面直线a b 、所成角α，过空间一定点O 与a b ，所成角都是θ的直线l 有多少条？ 8．3空间直线与平面空间中直线l 与平面α的位置关系，按照它们交点的个数分成以下三种情况：若直线l 与平面α没有公共点，那么称直线l 与平面α平行，记作l α∥；若直线l 与平面α仅有一个公共点，那么直线l 与平面α是相交的；若直线l 与平面α有1个以上的公共点，由公理1可知直线l 在平面α上．我们将直线与平面平行和相交统称为直线在平面外．直线和平面平行的判定定理如果平面外一条直线和这个平面内的一条直线平行，那么这条直线和这个平面平行．直线和平面平行的性质定理如果一条直线和一个平面平行，经过这条直线的平面和这个平面相交，那么这条直线就和交线平行．例1．已知：ABCD 是平行四边形，点P 是平面ABCD 外一点，M 是PC 的中点，在DM 上任取一点G ，过G 和AP 作平面交平面BDM 于GH ．求征：AP GH ∥．证明：如图8-16．联结AC 交BD 于O ，联结MO ，G HPOMD CBA图816ABCD 是平行四边形O ∴是AC 中点，又M 是PC 中点， AP OM ∴∥，又OM ⊂面BM DPA ∴∥平面BM D （线面平行判定定理）又PA ⊂平面PAHG ，且面PAHG 平面BMD GH =， PA GH ∴∥（线面平行的性质定理）例2．正方体1111ABCD A B C D -中，E G 、分别是BC 、11C D 的中点如图8-17．求证：EG ∥平面11BB D D ．D C 1A 1C图817证明：取BD 的中点F ，联结FF 、1D F ．E 为BC 的中点，EF ∴为BCD △的中位线，则EF DC ∥，且12EF CD =．G 为11C D 的中点，1D G CD ∴∥且112D G CD =，1EF D G ∴∥且1EF D G =， ∴四边形1EFD G 为平行四边形，∴1D F EG ∥，而1D F ⊂平面11BDD B ，EG ⊄平面11BDD B ， ∴EG ∥平面11BDD B ．直线l 与平面α相交，且与平面内所有直线都垂直，称直线l 垂直于平面α，记作l α⊥．直线l 称为平面α的垂线，l 与平向α的交点称为垂足．直线和平面垂直判定定理如果直线l 与平面α内两条相交直线a b 、都垂直，那么直线与平面垂直．证明：设直线a b O =，直线c 为平面α上任意一条直线（1）当直线l 与直线c 都经过点O 时在直线l 上点O 的两侧分别取点P Q 、使得OP OQ =，在平面α上作一条直线，使它与a b c 、、分别交于点A B C 、、联结PA PB PC QA QB QC 、、、、、（见图8-18）． acb αO QB A P图818OA 垂直平分PQ ，PQ QA ∴=．同理PB QB =． PA QA PB QB AB AB ===，，， PAB QAB PC QC ∴∴=，△△≌．PQ c ∴⊥，即l c ⊥．（2）若直线l 与直线c 不都经过点O ，则过O 引l 与直线c 的平行线1l 与直线1c ，由（1）可知11l c ⊥．由等角定理可知l c ⊥．综上所述，l α⊥．直线和平面垂直性质定理如果两条直线同垂直于一个平面，那么这两条直线平行．过空间一点P 有且仅有一条直线l 和一个平面α垂直，反之过一点P 有且仅有一个平面α与直线l 垂直，垂足Q 称为点P 在平面α上的射影，线段PQ 的大小称为点P 到平面α的距离．若一条直线与一个平面平行，则这条直线上任意一点到平面的距离，叫做这条直线到平面的距离．若一条直线与一个平面α相交且不垂直，称直线l 与平面α斜交，直线l 为平面α的斜线，交点称为斜足．平面的斜线与其在平面上的射影所成的角称为直线与平面所成的角．最小角定理斜线和平面所成的角是这条斜线和平面内经过斜足的直线所成的一切角中最小的角．例3．已知：一条直线l 和一个平面α平行．求证：直线l 上各点到平面α的距离相等．证明：过直线l 上任意两点A B ，分别引平面α的垂线AA ，′BB ′，垂足分别为A B ，′′（见图8-19）．βαB'A'B A图819AA BB αα⊥⊥，′′ AA BB ∴∥′′设经过直线AA ′和BB ′的平面为A B ββα=，′′l l A B α∴∴，∥∥′′AA BB ∴′′是平行四边形 AA BB ∴=′′即直线l 上各点到平面的距离相等例4．如图8-20，已知正方形ABCD 的边长为4，E F ，分别是边AB AD ，的中点，GC 垂直于ABCD 所在的平面，且2GC =，求点B 到平面EFG 的距离．OSGH F E DCBA图820证明：联结DB AC ，，设DB AC O = E F ，分别为AB AD ，中点DB EF ∴∥；又DB ⊄平面EFG ， BD ∴∥平面EFG ．∴点B 到平面EFG 的距离就是DB 到平面EFG 的距离． ∴即点O 到平面X O 的距离．设EF AC H =，在平面CHG 中，作OS GH ⊥ DB AC ⊥，又EF BD ∥ EF AC ∴⊥又GC ⊥面ABCD ，GC EF ∴⊥ EF ∴⊥面CHG EF OS ∴⊥，又OS GH ⊥ OS ∴⊥面EFG ∴OS 即为O 点到平面EFG 的距离，即为所求直角三角形HSO 与直角三角形HGC 相似 SO HOGC GH∴=，又124GC HO AC GH =====，2SO ∴= ∴B 到平面EFG的距离为11．例5．相交成60︒的两条直线AB AC ，和平面α所成的角分别为30︒和45︒，求这两条斜线在平面α内的射影所成的角．解：如图8-21，作平面AO ⊥平面A ，垂足为O ，O CBA图821则30ABO ∠=︒，45ACO ∠=︒，设AO h =，则2AB h =，AC =，BO =，CO h =，在三角形ABC 中，根据余弦定理有22222(2))cos606BC h h h =+-⨯⨯︒=-．同理，在三角形BOC 中，令BOC θ∠=，则有22222)cos 4cos BC h h h θθ=+-⨯⨯=-．222264cos h h θ∴-=-．cos θ∴=，θ∴=．三垂线定理在平面内的一条直线，如果和平面的一条斜线的射影垂直，那么它也和这条斜线垂直．如图8-22，直线PM 为平面α的斜线，M 为斜足，Q 为P 在平面α内的射影，a 为平面α内一条直线，且a MQ ⊥．求证：a PM ⊥．图822ab a PQM证明：过点M 作的a 平行线b ，则b MQ b PQ ⊥⊥，即b ⊥平面PMQ ，MQ ⊆平面PMQ 所以b PM a b ⊥，∥，即a PM ⊥．类似地，我们也可以证明：三垂线的逆定理在平面内的一条直线，如果和平面的一条斜线垂直，那么它也和这条斜线的射影垂直．基础练习1.如果三个平面αβγ、、两两相交于三条交线a b c 、、，讨论三条交线的位置关系，并证明你的结论． 2．在正方体1111ABCD A B C D -中，P 为棱AB 上一点，过点P 在空间作直线l ，使l 与平面ABCD 和平面11ABC D 均成30︒角，求这样的直线条数3．已知空间四边形ABCD P Q ，、分别是ABC △和BCD △的重心，求证：PQ ∥平面ACD ．4．在棱长为a 正方体1111ABCD A B C D -中，（1）求证：11B D CD ⊥；（2）求证：1B D ⊥平面1ACD ；（3）求点D 到平面1ACD 的距离．5．正方体1111ABCD A B C D -中，求1B D 与平面11ABC D 所成角的大小．6．正方体ABCD A B C D -′′′′的棱长为a ，则异面直线CD ′与BD 间的距离等于__________． 7．正方形ABCD 与正方形ABEF 所在平面相交于AB ，在AE BD 、上各取一点P Q 、．且AP DQ =．求证：PQ ∥面BCE ．8．如图8-23，已知AOB ∠在平面M 上，P 为平面外一点，满足POA ∠POB =∠θ=（θ为锐角），点P 在平面上的射影为Q ．P OQFE AM 图823（1）求证点Q 在AOB ∠的平分线OT 上；（2）讨论POA ∠、POQ ∠、QOA ∠之间的关系．9．若直线l 与平面α成角π3，直线a 在平面α内，且和直线l 异面，则l 与a 所成角的取值范围是多少? 10．如图8-24，AB 为平面α的斜线，B 为斜足，AH 垂直平面α于H 点，BC 为平面α内的直线，,,ABH HBC ABC θαβ∠=∠=∠=，求证：cos cos cos βαθ=⋅． αθβH D CB Aα图82411．如图8-25，平面α内有一半圆，直径AB ，过A 作SA ⊥平面α，在半圆上任取一点M ．连SM 、SB ，且N 、H 分别是A 在SM 、SB 上的射影．N MBA HSα图825（1）求证：NH SB ⊥；（2）这个图形中有多少个线面垂直关系? （3）这个图形中有多少个直角三角形? （4）这个图形中有多少对相互垂直的直线?12．如图8-26，在正方体1111ABCD A B C D -中，EF 为异面直线1A D 与AC 的公垂线，求证：1EF BD ∥．FE D CBAD 1C 1B 1A 1图82613．如图8-27所示，90BAC ∠=︒．在平面α内，PA 是α的斜线，60PAB PAC ∠=∠=︒．求PA 与平面α所成的角．B αA CMO NP图8278．4空间平面与平面的位置关系空间两个平面根据交点的个数可以分为：若两个平面没有交点则称两个平面互相平行；若两个平面有交点则称两个平面是相交的．平行于同一平面的两个平面互相平行，分别在两个平行平面上的直线是异面或平行的．两个平面平行的判定定理如果一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面，那么这两个平面平行．推论如果一个平面内的两条相交直线，分别平行于另一个平面内的两条相交直线，那么这两个平面平行．两个平面平行的性质定理如果两个平行平面同时和第三个平面相交，那么它们的交线平行．例1．平行四边形ABCD 和平行四边形ABEF 不在同一平面内，M ，N 分别为对角线AC ，BF 上的点，且AM ACFN FB=．求证：MN ∥平面BEC ．证明：如图8-28，在平行四边形ABCD 中，过M 作MP BC ∥交BC 于P ，联结PN ．FP MNEDCBA图828AM AP AC AB =，又AM AC FN BF =，即AM FNAC BF=． ,AP FN PN AF BE AB BF∴=∴∥∥．又MP BC ∥，∴平面MPN ∥平面CBE ．又MN ⊂平面MPN ， MN ∴∥平面BEC ．例2．如图8-29所示，平面α平面β，点A C α∈、，点B D β∈、，AB a =是α、β的公垂线，CD 是斜线．若AC BD b ==，CD c =，M 、N 分别是AB 和CD 的中点．图829（1）求证：MN β∥；（2）求MN 的长．证明：（1）联结AD ，设P 是AD的中点，分别联结PM 、PN ． M 是AB 的中点，PM BD ∴∥．又,PM ββ⊂∴∥．同理N 是CD 的中点，PN AC ∴∥． AC α⊂，PN α∴∥．,,PN PM P αβ=∥PMN β∴∥． MN ⊂平面PMN ，MN β∴∥．（2）分别联结MC MD 、．1,,2AC BD b AM BM a ====又AB 是αβ、的公垂线，90CAM DBM ∴∠=∠=︒，Rt Rt ACM BDM ∴≌△△，CM DM ∴=，DMC ∴△是等腰三角形．又N 是CD 的中点，MN CD ∴⊥．在Rt CMN △中，MN =一般地，当两个平面相交时，它们的交线l 将各平面分割为两个半平面，由两个半平面αβ、及其交线l 组成的空间图形叫做二面角（dihedral angle ），记作l αβ--．交线l 称之为二面角的棱，两个半平面αβ、叫做二面角的面．如果αβ、上分别有点P Q 、，那么二面角l αβ--也可以记作P l Q --．为了刻画二面角的大小，我们在棱l 上任取一点O ，在面αβ、上分别作棱l 的垂线OM 、ON ，则[](0,π)MON θ∠=∈称为二面角l αβ--的平面角．若π2α=，则称平面αβ⊥．两个平面垂直的判定定理如果一个平面经过另一个平面的一条垂线，那么这两个平面互相垂直．两个平面垂直的性质定理如果两个平面垂直，那么在一个平面内垂直于它们交线的直线垂直于另一个平面．例3．如图8-30，在空间四边形SABC 中，SA ⊥平面ABC ，AB BC ⊥，DE 在平面SAC 内，DE 垂直平分SC ，且分别交AC ，SC 于D ，E ，又SA AB =，SB BC =，求以BD 为棱，以BDE 和BDC 为面的二面角的大小．E DCBAS图830解：SB SC =，且E 为SC 的中点，BE SC ∴⊥．又DE 垂直平分SC ，SC ∴⊥面,BDE SC BD ∴⊥．又BD ⊥平面SAC ，,,BD DE BD DC ∴⊥⊥EDC ∴∠即为E BD C --的平面角．设SA a =，则,,AB a SB ==SA ⊥面ABC ，BC AB ⊥．,SB BC SC ∴⊥∴为等腰直角三角形SBC的斜边，又BC =，2,,cos ,30SC a AC SCA SCA ∴==∠=∴∠=︒． DE SC ⊥，∴在直角三角形EDC 中，60EDC ∠=︒，即为所求．例4．已知：如图8-31所示，平行四边形ABCD中，AB =AD BD ==，沿BD 将其折成一个二面角A BD C --，若折后AB CD ⊥．63223DCBA图831（1）求二面角A BD C --的大小；（2）求折后点C C 到平面ABD 的距离．解：（1）在平行四边形ABCD中AB =AD BD ==．222AB AD BD ∴=+ ,AD BD BC BD ∴⊥⊥．作AH ⊥平面BDC ，联结DH （见图8-32）．HEDCB A图832AD BD ⊥，由三垂线定理逆定理得DH BD ⊥， ∴ADH ∠是二面角A BD C --的平面角．联结BH，AB DC ⊥，由三垂线定理逆定理，得BH DC ⊥，设垂足为E ，在直角三角形ABC中，2BD BC BE DC ⋅===，DE ∴ 三角形DHB 与三角形DBE 相似，DH DEDB BE∴=，即DE BD DH BE ⋅=在直角三角形ADH中，1cos 2DH ADH AD ∠===，π3ADH ∴∠=．即二面角--A BD C 的大小为π3．（2）由对称性，C 到平面ABD 的距离等于A 到平面ABD 的距离． AH ⊥平面BCD ，∴点A 到平面BCD 的距离即是线段AH 的长，直角三角形ADH中，sin 3AH AD ADH =⋅∠==， ∴点C 到平面ABD 的距离为3．例5．如图8-33，已知A B 、在平面α上，点C 是平面外一点，且在平面α上的射影为D ，且A B D、、三点不共线，二面角C AB D --的大小为θ，求证：cos DABCABS S θ=．αM DCBA图833证明：过点D 作DM 垂直AB ，垂足为M ，联结CM ．因为,CD AB αα⊥⊆，所以CD AB ⊥，又AB DM ⊥，因此AB ⊥平面CDM ，即AB CM ⊥．所以CMD ∠为二面角--C AB D 的平面角．在直角三角形CDM △中有cos cos ABDCBDS DM CMD CM S θ=∠==．例6．如图8-34，已知两异面直线,a b 所成的角为θ，它们的公垂线段AA ′的长度为d ．在直线,a b 上分别取点,E F ，设,A E m AF n ==′，求EF ．A'βnb a m F G A图834解：设经过b 且与AA ′垂直的平面为α，经过a 和AA ′的平面为β，c αβ=；则c a ∥，因而b ，c 所成角为θ，且AA c ⊥′；又,AA b AA a ⊥∴⊥′′，根据两个平面垂直的判定定理，βα⊥．在平面β内作EG c ⊥，则EG AA =′．并且根据两个平面垂直的性质定理，EG α⊥ 联结FG ，则EG FG ⊥．在直角三角形EFG 中，222EF EG FG =+AG m =，三角形AFG 中，2222cos FG m n mn θ=+-；又22ED d =，22222cos EF d m n mn θ∴=++-，因此EF =1．已知平面αβ∥，AB ，CD 为夹在,αβ间的异面线段，E 、F 分别为AB CD 、的中点．求证：,EF EF αβ∥∥．2．如果αβ∥，AB 和AC 是夹在平面α与β之间的两条线段，AB AC ⊥，且2AB =，直线AB 与平面α所成的角为30︒，求线段AC 长的取值范围．3．如图8-35，已知正方体1111ABCD A B C D -中，E F 、分别为1AB AA 、的中点．求平面1CEB 与平面11D FB 所成二面角的平面角的正弦值．CB E AF D 1C 1B 1A 1图8354．如图8-36，点A 在锐二面角MN αβ--的棱MN 上，在面α内引射线AP ，使AP 与MN 所成的角PAM ∠为45︒，与面β所成的角大小为30︒，求二面角MN αβ--的大小．NM APβα图8365．正方形ABCD 边长为4，点E 是边CD 上的一点，将AED △沿AE 折起到1AED 的位置时，有平面1ACD ⊥平面ABCE ，并且11BD CD ⊥．（1）判断并证明E 点的具体位置；（2）求点D ′到平面ABCE 的距离．6．在正三角形ABC 中，E F P 、、分别是AB AC BC 、、边上的点，满足12AE EB CF FA CP PB ===∶∶∶∶，如图8-37．将AEF △沿EF 折起到1A EF △的位置，使二面角1A EF B --成直二面角，联结1A B 、1A P ，如图8-38．A BP FEC图837CEF P BA 图838（1）求证：1A E ⊥平面BEP ；（2）求直线1A E 与平面1A BP 所成角的大小；（3）求二面角1B A P F --的大小（用反三角函数表示）．7．如图8-39，将边长为a 的正三角形ABC 以它的高AD 为折痕折成一个二面角C AD C --′．C'DCB A图839（1）指出这个二面角的面、棱、平面角；（2）若二面角C AD C --′是直二面角，求C C ′的长；（3）求AC ′与平面C CD ′所成的角；（4）若二面角C AD C --′的平面角为120︒，求二面角A C C D --′的平面角的正切值． 8．在棱长为a 的正方体中．求异面直线BD 和1B C 之间的距离．9．设由一点S 发出三条射线,,,,SA SB SC ASB BSC ASC αβθαβθ∠=∠=∠=、、、、均为锐角，且cos cos cos θβθ⋅=．求证：平面ASB ⊥平面BSC ．10．如图8-40，矩形ABCD ，PD ⊥平面ABCD ，若2PB =，PB 与平面PCD 所成的角为45︒，PB 与平面ABD 成30︒角，求：PF EDCBA图840（1）CD 的长；（2）求PB 与CD 所在的角；（3）求二面角C PB D --的余弦值． 11．如图8-41，线段PQ 分别交两个平行平面αβ、于A B 、两点，线段PD 分别交αβ、于C D 、两点，线段QF 分别交αβ、于F E 、两点，若9PA =，12AB =，12BQ =，ACF △的面积为72．求BDE △的面积．βαAB Q ED CPF图84112．如图8-42，已知正方形ABCD ．E F 、分别是AB CD 、的中点．将ADE △沿DE 折起，如图8-43所示，记二面角A DE C --的大小为θ（0πθ<<）．FEDCBA图842F EDCBA 图843（1）证明BF ∥平面ADE ；（2）若ACD △为正三角形，试判断点A 在平面BCDE 内的射影G 是否在直线EF 上，证明你的结论，并求角θ的余弦值．13．在矩形ABCD 中，已知1,AB BC a ==，PA ⊥平面ABCD ，且1PA =．（1）在BC 边上是否存在点Q ，使得PQ QD ⊥，说明理由；（2）若BC 边上有且仅有一个点Q ，使PQ QD ⊥，求AD 与平面PDQ 所成角的弦值；（3）在（2）的条件下，求出平面PQD 与平面PAB 所成角的大小．14．两个平行平面α和β将四面体ABCD 截成三部分．已知中间一部分的体积小于两端中任一部分的体积，点A 和B 到平面α的距离分别为30和20．而点A 和C 到平面β的距离分别为20和16，两个截面中有一个是梯形，点D 到平面α的距离小于24．求平面α和β截四面体所得的截面面积之比． 8．5空间向量及其坐标表示我们把具有大小和方向的量叫做向量．同向且大小相等的两个向量是同一个向量或相等的向量，大小相等方向相反的两个向量是互为负向量，大小为0的向量称为零向量．对空间任意两个向量a b 、．作OA a OC AB b ===，，则O A B 、、三点共面，见图8-44．因此，空间任意两个向量都可以用在同一平面内的两条有向线段表示．与平面向量运算一样，我们可以定义空间向量的加法、减法与数乘运算如下：a图844OB OA AB a b =+=+； CA OA OC a b =-=-；0000a a a λλλλλλ⎧>⎪⎪>⎨⎪<⎪⎩方向相同，大小，，方向相同，大小，为为- 与平面向量类似，在空间两个向量的方向相同或相反，则称他们为共线向量或平行向量，共线向量所在直线平行或重合．类似我们可以验证空间向量的加法与数乘运算满足如下规律：（1）加法交换律：a b b a +=+（2）加法结合律：()()a b c a b c ++=++ （3）数乘分配律：()a b a b λλλ+=+类似地，可以定义两个向量的夹角和向量的数量积：cos a b a b θ⋅=，其中θ为两个向量的夹角，[]0πa b θ∈，，、表示向量a b 、的大小当π2θ=时称两个向量垂直记作a b ⊥．与平向向量类似有下列性质成立：（1）0a b a b ⊥⇔⋅=．（2）2a a a =⋅．（3）()()ab a b λλ⋅=⋅．（4）a b b a ⋅=⋅．（5）()()()a b c a b a c ⋅+=⋅+⋅．例1．A B C D 、、、为空间不共面的四点，以A B C D 、、、四点为顶点的线段围成一个空间四面体，若AC BD BC BD ==，，求证AB CD ⊥．图845DBA解：BC AC AB BD AD AB =-=-，， BC BD =， 22BC BD ∴=．2()()BC BC BC AC AB AC AB =⋅=-⋅- 222AC AC AB AB =-⋅+．同理2222BD AD AD AB AB AD AC =-⋅+=，， AD AB AC AB ∴⋅=⋅即()AD AC AB -⋅=0．即CD AB ⋅=0，AB CD ∴⊥．通常我们将可以平移到同一个平面的向量，叫做共面向量．对空间任意两个向量，它们总是共面的，但空间任意三个向量就不一定是共面向量．如上例中a b c 、、中任意两个共面，但a b c 、、却不共面．下面讨论三个向量共面的条件．已知a b 、为不共线的向量，而a b c 、、三个向量共面，则表示可以将它们平移到同一个平面上．由平面向量唯一分解定理．存在实数()λμ，满足c a b λμ=+．反之，若存在实数对()λμ，满足c a b λμ=+，对空间任意一点O 作111OA a OB b OA a A B b λμ====，，，，则1111OB OA A B a b c λμ=+=+=即c 可以平移到O A B 、、三点所在平面上，因此a b c 、、共面．由此可得a b c 、、共面的充要条件是：存在实数对()λμ，满足c a b λμ=+．例2．求证：任意三点不共线的四点A B C D 、、、共面的充要条件是：对空间任意点O 有：OD xOA yOB zOC =++（其中1x y z ++=）．证明：A B C D 、、、共面的充要条件是存在实数对()λμ，满足AD AB AC λμ=+（见图8-46）．图846()()OD OA AD OB OA OC OA μμ∴-==-+-， (1)OD OA OB OC λμλμ∴=--++．令1x λμ=--，y z λμ==，，则OD xOA yOB zOC =++（其中1x y z ++=）．定理如果三个向量a b c 、、不共面，那么对于空间任意向量P ，存在唯一的实数对()x y z ，，满足：P xa yb zc =++证明：如图8-47，过空间任意点O 作OA a OB b OC c OP P ====，，，，图847P过点P 作1PP OC ，∥交平面OAB 于点1P ；则11P OP OP PP ==+． 11PP OC PP zc z ∴=∈R ，，∥．在平面AOB 中存在z ，y ∈R ，满足1OP xOA yOB =+，因此有11P OP OP PP xOA yOB zOC ==+=++．若存在111()()x y z x y z ≠，，，，也满足：111P x a y b z c =++，则有111P xa yb zc x a y b z c =++=++． 111()()x y z x y z ≠，，，，，不妨设1x x ≠，1111y y z za b c x x x x --∴=+--．a b c ∴、、共面，矛盾．由此定理可知，如果三个向量a b c 、、，那么所有空间向量均可以由a b c 、、唯一表示，此时我们称（a b c 、、）为空间向量的一个基底，a b c 、、都叫做基本向量．如果空间的一个基底的三个基向量互相垂直，且大小为1，则称这个基底为单位正交基底，常用（i j k 、、）表示．在空间选定一点O 和一个单位正交基底（i j k 、、），以O 点为坐标原点，分别以i j k 、、的方向为正方向建立三条数轴：x 轴、y 轴、z 轴，它们都叫做坐标轴．这时我们就建立了一个空间直角坐标系O xyz -，那么对于任意向量P ，存在唯一的实数对（x y z ，，）满足：P OP xi y j zk ==++，简记为()P x y z =，，，此时称点P 的坐标为()x y z ，，，见图8-48．图848若111()OA a x y z ==，，，222()OB b x y z ==，，，则 121212()a b x x y y z z +=+++，，，121212()BA OA OB a b x x y y z z =-=-=---，，，111()a x y z λλλλ=，，．例3．在直三棱柱111A B C ABC -中，π2BAC ∠=，11AB AC AA ===．已知G 与E 分别为11A B 和1CC 的中点，D 与F 分别为线段AC 和AB 上的动点（不包括端点）．若GD EF ⊥，求线段DF 的长度的取值范围解：建立直角坐标系，以A 为坐标原点，AB 为x 轴，AC 为y 轴，1AA 为z 轴，则112211(00)(01)0101(00)(01)22F t t E G D t t ⎛⎫⎛⎫<<<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，，，，，，，，，，，．所以12111122EF t GD t ⎛⎫⎛⎫=--=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，，，，，．因为GD EF ⊥，所以1221t t +=，由此推出2102t <<．又12(0)DF t t =-，，，21DF t =1DF <．例4．已知四边形ABCD 和ABEF 是两个正方形，它们所在的平面互相垂直，M AC ∈，N BF ∈，且AM FN =，见图8-49．求证：不论M 在AC 上何处，直线MN 不可能同时垂直AC 和BF ．MNFEDCBA图849证明：设BA a BE b BC c BN t BF ====⋅，，，，则()(1)()BN t a b AM t c a =⋅+=--，于是()(1)()(1)MN BN BM t a b t c a a tb t c ⎡⎤⎡⎤=-=+---+=--⎣⎦⎣⎦，假设MN 同时垂直AC 和BF ，则00.MN AC MN BF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩，由题设，知00a b b c ⋅=⋅=，，由2(1)()(1)MN AC tb t c c a t c ⎡⎤⋅=--⋅-=-⋅⎣⎦，得10t -=即1t =．由2(1)()0MN BF tb t c a b t b ⎡⎤⋅=--⋅+=⋅=⎣⎦得0t =，矛盾！所以，MN 不可能同时垂直AC 和BF ．基础练习1．如图8-50，OA a OB b OC c ===，，，M N P 、、分别为AB 、BC 、CA 的中点，试用a b c 、、表示下列向量：OM MN AN ，，．图8502．已知空间三点(202)A -，，，(212)B -，，，(303)C -，，．设a AB b AC ==，，是否存在实数k ，使向量ka b +与2ka b -互相垂直，若存在，求k 的值；若不存在，说明理由．。

高一数学立体几何知识点(全章)

高一数学立体几何学1．平面平面的基本性质：掌握三个公理及推论，会说明共点、共线、共面问题。

（1）.证明点共线的问题，一般转化为证明这些点是某两个平面的公共点（依据：由点在线上，线在面内，推出点在面内），这样可根据公理2证明这些点都在这两个平面的公共直线上。

（2）.证明共点问题，一般是先证明两条直线交于一点，再证明这点在第三条直线上，而这一点是两个平面的公共点，这第三条直线是这两个平面的交线。

（3）.证共面问题一般先根据一部分条件确定一个平面，然后再证明其余的也在这个平面内，或者用同一法证明两平面重合2. 空间直线.（1）. 空间直线位置关系三种：相交、平行、异面. 相交直线：共面有且仅有一个公共点；平行直线：共面没有公共点；异面直线：不同在任一平面内，无公共点[注]：①两条异面直线在同一平面内射影一定是相交的两条直线.（×）（也可能两条直线平行，也可能是点和直线等）②直线在平面外，指的位置关系是平行或相交③若直线a、b异面，a平行于平面α，b与α的关系是相交、平行、在平面α内.④两条平行线在同一平面内的射影图形是一条直线或两条平行线或两点.⑤在平面内射影是直线的图形一定是直线.（×）（射影不一定只有直线，也可以是其他图形）向这个平面所引的垂⑥在同一平面内的射影长相等，则斜线长相等.（×）（并非是从平面外一点．．线段和斜线段）⑦b a,是夹在两平行平面间的线段，若ba=，则b a,的位置关系为相交或平行或异面.⑧异面直线判定定理：过平面外一点与平面内一点的直线和平面内不经过该点的直线是异面直线.（不在任何一个平面内的两条直线）（2）. 平行公理：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。

（直线与直线所成角]90,0[︒︒∈θ）（向量与向量所成角])180,0[ ∈θ推论：如果两条相交直线和另两条相交直线分别平行，那么这两组直线所成锐角（或直角）相等.（3）. 两异面直线的距离：公垂线段的长度.空间两条直线垂直的情况：相交（共面）垂直和异面垂直.[注]：21,l l 是异面直线，则过21,l l 外一点P ，过点P 且与21,l l 都平行平面有一个或没有，但与21,l l 距离相等的点在同一平面内. （1L 或2L 在这个做出的平面内不能叫1L 与2L 平行的平面）3. 直线与平面平行、直线与平面垂直.（1）. 空间直线与平面位置分三种：相交、平行、在平面内.（2）. 直线与平面平行判定定理：如果平面外一条直线和这个平面内一条直线平行，那么这条直线和这个平面平行.（“线线平行⇒线面平行”）[注]：①直线a 与平面α内一条直线平行，则a ∥α. （×）（平面外一条直线）②直线a 与平面α内一条直线相交，则a 与平面α相交. （×）（平面外一条直线）③若直线a 与平面α平行，则α内必存在无数条直线与a 平行. （√）（不是任意一条直线，可利用平行的传递性证之）④两条平行线中一条平行于一个平面，那么另一条也平行于这个平面. （×）（可能在此平面内） ⑤平行于同一个平面的两直线平行.（×）（两直线可能相交或者异面）⑥直线l 与平面α、β所成角相等，则α∥β.（×）（α、β可能相交）（3）. 直线和平面平行性质定理：如果一条直线和一个平面平行，经过这条直线的平面和这个平面相交，那么这条直线和交线平行.（“线面平行⇒线线平行”）（4）. 直线与平面垂直是指直线与平面任何一条直线垂直，过一点有且只有一条直线和一个平面垂P直，过一点有且只有一个平面和一条直线垂直.●若PA⊥α，a⊥AO，得a⊥PO（三垂线定理），●三垂线定理的逆定理亦成立.直线与平面垂直的判定定理一：如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直，那么这两条直线垂直于这个平面.（“线线垂直⇒线面垂直”）直线与平面垂直的判定定理二：如果平行线中一条直线垂直于一个平面，那么另一条也垂直于这个平面.性质：如果两条直线同垂直于一个平面，那么这两条直线平行.（5）a.垂线段和斜线段长定理：从平面外一点向这个平面所引的垂线段和斜线段中，①射影相等的两条．．斜线段相等，射影较长的斜线段较长；②相等的斜线段的射影相等，较长的斜线段射影较长；③垂线段比任何一条斜线段短.[注]垂线在平面的射影为一个点. [一条直线在平面内的射影是一条直线.（×）]b.射影定理推论：如果一个角所在平面外一点到角的两边的距离相等，那么这点在平面内的射影在这个角的平分线上。

高一数学平面的基本性质及推论

A
α
B
C
共面
证明：证明： ∵ A、B、C三点不在一条直线上、、三点不在一条直线上公理3) 公理 ∴过A、B、C三点可以确定平面 α (公理、、三点可以确定平面公理1) 公理 ∈ ∵ A∈α , B∈α ∴AB ⊂ α (公理 ∈ 同理 BC ⊂ α , AC ⊂ α ∴AB、AC、BC共面、、共面
如果两个平面有一条公共直线，如果两个平面有一条公共直线，则称这两个平交线。面相交，这条公共直线叫做这两个平面的交线面相交，这条公共直线叫做这两个平面的交线。
公理2的作用有二：
判定两个平面相交，一是判定两个平面相交，即如果两个平面有一个公共点，那么这两个平面相交；公共点，那么这两个平面相交；判定点在直线上，二是判定点在直线上，即点若是某两个平面的公共点，那么这点就在这两个平面的交线上. 共点，那么这点就在这两个平面的交线上. 三.两平面两个公共点的连线就是它们的交线两平面两个公共点的连线就是它们的交线
四.用数学符号来表示点、线、面之间的用数学符号来表示点、位置关系：位置关系：
(1)点与直线的位置关系： (1)点与直线的位置关系：点与直线的位置关系记为：点A在直线a上：记为：A∈a 在直线a 记为：点B不在直线a上：记为：B∈a 不在直线a (2)点与平面的位置关系： (2)点与平面的位置关系：点与平面的位置关系记为：点A在平面α内：记为：A∈α 在平面α 记为点B不在平面α上记为：B∈ α 不在平面α 记为：：
β
A
直线a // b ⇒ 有且只有一个平面β，使得a ⊂ β，b ⊂ β .
思考1：不共面的四点可以确定多少个平面？思考2：四条相交于同一点的直线a,b,c,d并且任意三条都不在同一平面内，有它们中的两条来确定平面，可以确定多少个平面?

潍坊一中学案高一上学期数学导学案平面基本性质与推论

平面基本性质与推论【学习目标】（1）了解可以作为推理依据的公理和定理；（2）理解空间直线、平面位置关系的定义；（3）能运用公理、定理和已获得的结论证明一些空间图形的位置关系的简单命题。

【重难点】（1）对于平面的三个公理，要深刻理解其含义，并能用符号准确的表述；（2）共点、共线、共面问题是本节内容的难点；【学习过程】课前预习案预习教材有关内容，填空梳理有关知识）1. 平面的基本性质公理1：如果一条直线上的在一个平面内，那么这条直线上的所有点都在这个平面内符号语言：图形：应用：（1）判定直线在平面内的依据（2）判定点在平面内的方法公理2：经过的三点，有且只有一个平面。

符号语言：图形：应用：（1）确定一个平面的依据（2）判定若干个点共面的依据公理3：如果不重合的两个平面，那么它们有且只有符号语言：图形：应用：（1）判定两个平面相交的依据（2）判定若干个点在两个相交平面的交线上公理4：平行于同一直线的两条直线互相符号语言：应用：推论1：经过一条直线和一点，有且只有一个平面。

应用：（1）判定若干条直线共面的依据（2）判断若干个平面重合的依据（3）判断几何图形是平面图形的依据推论2：经过两条直线，有且只有一个平面。

推论3：经过两条直线，有且只有一个平面。

2. 空间直线与直线的位置关系（1）共面：异面：（2）公共点个数：3. 空间直线与平面的位置关系（1）直线在平面内——有无数个公共点（2）直线不在平面内——①直线和平面相交——有且只有一个公共点②直线和平面平行——没有公共点符号语言：4.空间平面与平面的位置关系（1）平行——（2）相交——有且只有一条公共直线符号语言：图形：5.共点、共线、共面问题（1）证明共面问题一般有两种证法：一是由某些元素确定一个平面，再证明其余元素在这个平面内；二是分别由不同元素确定若干个平面，再证明这些平面重合。

（2）证明三点共线问题，通常证明这些点都在两个平面的交线上，即先确定出某两点在这两个平面的交线上，再证明第三个点是这两个平面的公共点，当然必在两个平面的交线上。

高一数学平面解析几何的基本概念与性质

高一数学平面解析几何的基本概念与性质平面解析几何是数学中的一个重要分支，通过使用坐标系，研究平面上点、线、圆等几何图形的性质与关系。

本文将介绍平面解析几何的基本概念与性质，以帮助高一学生更好地理解和应用这一知识点。

一、直角坐标系平面解析几何的基础是直角坐标系。

直角坐标系由横轴和纵轴组成，横轴又称为x轴，纵轴又称为y轴。

通过给出一个点在横轴和纵轴上的坐标，就可以确定平面上的一个点。

横轴和纵轴的交点被称为坐标原点O，它的坐标为(0, 0)。

在直角坐标系中，我们可以描绘出点、直线、曲线等几何图形。

二、平面上的点与坐标在平面解析几何中，点是最基本的概念之一。

平面上的点可以用有序数对的形式表示，称为坐标。

坐标的形式是(x, y)，其中x为横坐标，y为纵坐标。

例如，A点的坐标为(2, 3)，表示A点在横轴上的坐标为2，在纵轴上的坐标为3。

三、直线的表示与方程直线是平面解析几何中的一个重要概念。

在直角坐标系中，我们可以通过直线上的两个点来表示一条直线。

设直线上两点分别为A(x_1,y_1)和B(x_2, y_2)，则直线的方程可以表示为：(y - y_1)/(x - x_1) = (y_2 - y_1)/(x_2 - x_1)该方程被称为点斜式方程，它可以用来表示平面上的一条直线。

四、平面上的距离与中点公式在平面解析几何中，我们常常需要计算两点之间的距离。

设平面上两点P(x_1, y_1)和Q(x_2, y_2)，则点P和点Q之间的距离为：d = sqrt((x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2)其中sqrt表示开方运算。

利用这个公式，我们可以方便地计算平面上任意两点之间的距离。

另外，我们还可以利用坐标的加法与除2运算得出两点连线上的中点的坐标。

设两点的坐标分别为(x_1, y_1)和(x_2, y_2)，则中点的坐标为：(x_1 + x_2)/2, (y_1 + y_2)/2利用中点公式，我们可以快速找到两点连线上的中点。

汉中市高一数学《直(正)棱柱与正棱锥、平面的基本性质、空间直线》课件

所以B∈平面ASC，与三棱锥S-ABC矛盾，故EF与AS异面.
(2)如图,取AC的中点K,连接EK. 因为E是SC的中点,故EK∥SA, 所以∠KEF(或其补角) 是异面直线EF与SA所成的角. 连接KF,也有KF∥BC. 在△EKF中, EK=KF=1.
又因为SF=CF EF⊥SC,
所以EF2=SF2-SE2=3-1 =1 1 , 44
2
典例精讲
题型一空间两直线的位置关系
例1 下列命题中:
①若直线a与b没有公共点，则a∥b;
②若直线b∥平面α,直线a α,则b∥a; ③若平面α∥β,b β，a α，则b∥a;④若直
线a不在平面α内，则a∥α;
⑤长方体ABCD-A1B1C1D1中,
平面
ABCD与平面A1BC1只有一个公共点B;
③一定存在平面α同时和异面直线a、b都平行.
其中正确的命题为 ( C )
A.① B.② C.③ D.①③
①错, c至多可与a、b中的两条相交; ②错, 因为a、c可能相交也可能平行； ③对, 例如过异面直线a、b的公垂线段的中点
且与公垂线垂直的平面即可满足条件. 故选C.
5.如图, 正方体ABCD-A1B1C1D1中.
则EF= 1 1 ,
2
11
所以cos∠KEF= EK2 EF2 KF2 = 4 = 1 1 ,
所以异面直线EF与2SAE所K成EF角的余弦1 1 值为4 1 1 .
4
点评 (1)判定或证明两条直线为异面直线,
常用反证法.(2)求异面直线所成的角, 一般先通过平移作出相关角（如与中点有关, 大多可通过作中位线平移）, 再放入三角形中, 运用解三角形的相关知识求解.
2.证明若干个点共线的重要方法之一是证明这些点分别是两个平面的公共点, 再由公理３可知它们共线.

高一数学平面解析几何的基本概念与性质

高一数学平面解析几何的基本概念与性质解析几何是数学中的一个重要分支，主要研究在几何空间中利用代数方法进行研究和计算的问题。

在高中数学中，解析几何的学习是必不可少的，它涵盖了平面解析几何与空间解析几何两个部分。

本文将重点介绍高一数学中平面解析几何的基本概念与性质。

一、直角坐标系直角坐标系是平面解析几何中最基本的概念之一，由横纵两个轴组成。

在直角坐标系中，每一个点都可以用有序数对表示，即(x，y)，其中x表示横轴上的坐标，y表示纵轴上的坐标。

通过直角坐标系，我们可以方便地表示和计算平面中的点、线、图形等。

二、点的位置关系在平面解析几何中，点的位置关系是一个重要的概念。

我们常常用坐标来判断点的位置关系，例如，若两个点的坐标相同，则它们重合；若两个点的x坐标相同时，y坐标不同，则表示它们在同一条平行于y轴的直线上；同样地，若两个点的y坐标相同时，x坐标不同，则表示它们在同一条平行于x轴的直线上。

三、直线的方程直线是平面解析几何中另一个重要的概念。

通过两个点的坐标，我们可以确定一条直线的方程。

其中，斜率是刻画直线特征的重要指标之一。

斜率可以表示为两个点的纵坐标之差与横坐标之差的比值，即k=(y2-y1)/(x2-x1)。

再通过选取直线上一点的坐标，我们可以得到直线的斜截式方程y=kx+b，其中k为直线的斜率，b为直线在y轴上的截距。

四、直线的性质直线作为平面解析几何中的基本要素，具有许多重要的性质。

首先，两条互相垂直的直线，它们的斜率的乘积为-1；其次，两条平行线的斜率相等；此外，两条相交直线的交点坐标可以通过联立直线方程解得；最后，两点确定一条直线，三点共线。

五、圆的方程除了直线，圆也是平面解析几何中的重要概念之一。

圆的方程可以通过圆心和半径来确定。

其中，圆心坐标可以通过圆上的两个点的坐标求得，半径则可以通过圆心和圆上任意一点的坐标求得。

圆的方程一般形式为(x-a)²+(y-b)²=r²，其中(a，b)为圆心的坐标，r为半径的长度。

高一几何知识点总结

高一几何知识点总结一、引言几何学是数学的一个重要分支，它研究的是形状、大小、相对位置以及空间属性。

对于高中一年级的学生来说，掌握几何学的基本知识点对于理解更高层次的数学概念至关重要。

本文旨在总结高一几何的核心知识点，帮助学生构建坚实的几何知识基础。

二、平面几何基础1. 点、线、面的基本性质点是几何学中最基本的元素，没有大小，只有位置。

线是由无数个点组成的一维对象，可以分为直线、射线和线段。

面是由线围成的二维空间，可以是多边形或圆形等。

2. 角的概念与分类角是由两条射线的一个公共端点（顶点）所形成的图形。

根据两边的位置关系，角可以分为锐角、直角和钝角。

此外，还有周角、平角等概念。

3. 三角形的性质三角形是最基本的多边形之一，其内角和为180度。

根据边和角的性质，三角形可以分为等边三角形、等腰三角形和一般三角形。

学生需要掌握三角形的各种性质和定理，如三角形的中位线定理、勾股定理等。

4. 四边形的分类与性质四边形是由四条线段依次首尾相接围成的图形。

常见的四边形有正方形、长方形、菱形、平行四边形、梯形等。

每种四边形都有其独特的性质和判定方法。

三、立体几何基础1. 立体图形的基本概念立体几何研究的是三维空间中的图形，包括球体、圆柱、圆锥、立方体等。

这些图形的体积和表面积是立体几何的重要研究内容。

2. 多面体的性质多面体是由多个多边形面围成的立体图形。

例如，正方体是由六个正方形面组成的多面体。

学生需要了解多面体的体积和表面积的计算方法，以及欧拉公式等基本定理。

3. 旋转体的构造与性质旋转体是指一个二维图形绕着一条轴线旋转所形成的立体图形，如圆柱和圆锥。

这类图形的体积和表面积计算是立体几何的重要知识点。

四、几何变换1. 平移变换平移变换是指将一个图形整体沿直线移动一定的距离，图形的形状和大小不变，只是位置发生变化。

2. 旋转变换旋转变换是指将一个图形绕着某一点转动一定的角度，这种变换不改变图形的大小和形状，只改变其方向。

高一数学必修二平面知识点详解

高一数学必修二平面知识点详解高一的时候，正是学好基础知识点的时候，下面是店铺给大家带来的有关于高一的数学关于平面的知识点的介绍，希望能够帮助到大家。

高一数学必修二平面知识点一、高一数学平面概念通常用一个平行四边形来表示。

平面常用希腊字母α、β、γ…或拉丁字母M、N、P来表示，也可用表示平行四边形的两个相对顶点字母表示，如平面AC.在立体几何中，大写字母A，B，C，…表示点，小写字母，a,b,c,…l,m,n,…表示直线，且把直线和平面看成点的集合，因而能借用集合论中的符号表示它们之间的关系，例如：a) A∈l—点A在直线l上;Aα—点A不在平面α内;b) lα—直线l在平面α内;c) aα—直线a不在平面α内;d) l∩m=A—直线l与直线m相交于A点;e) α∩l=A—平面α与直线l交于A点;f) α∩β=l—平面α与平面β相交于直线l.二、高一数学平面的基本性质公理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，那么它们有且只有一条通过这个点的公共直线.公理3经过不在同一直线上的三个点，有且只有一个平面.根据上面的公理，可得以下推论.推论1经过一条直线和这条直线外一点，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4平行于同一条直线的两条直线互相平行高一数学必修二集合公式特殊几何体表面积公式(c为底面周长，h为高，为斜高，l为母线) 柱体、锥体、台体的体积公式球体的表面积和体积公式：V= ; S=1空间点、直线、平面之间的位置关系1 平面含义：平面是无限延展的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 αA∈αB∈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。

平面几何知识点新高一数学

平面几何知识点新高一数学平面几何是高中数学中的一个重要内容，它是数学的基础，也是理解数学概念和解题思路的关键。

在高一数学中，学生将学习平面几何的基本知识点，包括点、线、面的基本性质、直线与平面的关系、平行线与垂直线的性质等。

通过掌握这些知识点，学生能够建立起对平面几何的基础认识，并能够应用于实际问题的解决。

本文将就平面几何的一些典型知识点进行详细介绍和讲解。

1. 点、线和面的性质在平面几何中，点、线和面是最基本的几何概念。

点是没有大小和形状的，它是几何中最基本的元素，用大写字母表示，如A、B、C等。

线由无数个点按一定顺序排列而成，它是一个没有宽度的几何对象。

线分为直线和曲线两种，直线是两个点之间的最短路径，而曲线则是不是直线的线。

面是由无数个点组成的集合，它是一个有无限长宽的平面。

三维空间中的平面被称为平面，用大写字母表示，如P、Q、R等。

2. 直线与平面的关系直线与平面的关系在平面几何中占有重要地位。

直线与平面的交点可以分为三种情况：交于一点、交于一条直线、和不相交三种情况。

当一条直线与平面有且只有一个交点时，称为直线与平面相交于一点的情况；当一条直线与平面有无数个交点时，称为直线与平面相交于一条直线；当一条直线与平面没有交点时，称为直线与平面不相交的情况。

3. 平行线与垂直线的性质平行线和垂直线是平面几何中常见的概念。

两条直线如果没有交点，那么它们是平行线。

平行线之间的距离在任意一点上都是相等的。

而垂直线是指两条直线的夹角为90度的情况。

垂直线与平面相交时，相交处的两条线互相垂直。

4. 三角形的性质三角形是平面几何中最基本的多边形之一，它是由三条边和三个内角组成的。

三角形的性质包括：三角形的内角和为180度，三条边之间满足边长关系，例如三角不等式定理，其中两边之和大于第三边；三角形的内角之间满足一些规律，例如对顶角相等、对边相等等。

5. 相似三角形的性质相似三角形是指两个或多个三角形的对应角相等，对应边成比例的情况。

数学高一必修一知识点图形

数学高一必修一知识点图形在高一的数学必修一课程中，图形是一个非常重要的知识点。

通过学习图形相关的知识，我们可以更好地理解和应用数学知识。

本文将介绍高一必修一中与图形有关的几个重要知识点，包括平面图形的基本性质、图形的分类和特征以及图形之间的关系等。

一、平面图形的基本性质在高一必修一中，我们首先需要了解平面图形的基本性质。

平面图形是由一系列线段、直线和曲线所组成的，常见的平面图形包括点、线段、射线、直线、角、多边形等。

其中，点是最基本的图形，它没有长度、面积和体积等概念；线段是由两个端点所确定的，具有长度的图形；射线是由一个端点和一个方向所确定的，具有一个端点和无限延伸的长度；直线是由无数个点组成的，在平面上无限延伸。

二、图形的分类和特征在高一必修一中，图形可以根据不同的性质和特征进行分类。

常见的分类包括几何图形和非几何图形、简单图形和复杂图形等。

1. 几何图形和非几何图形几何图形是指由点、线、面等基本图形构成的图形，它具有明确的形状和位置关系。

常见的几何图形包括三角形、四边形、圆等。

非几何图形则是指无法用几何方法来描述和构造的图形，如曲线、曲面等。

2. 简单图形和复杂图形简单图形是指由少量线段或曲线构成的图形，它的形状和结构较为简单明了。

例如，三角形、正方形等都属于简单图形。

而复杂图形则是指由多个简单图形组合而成的图形，如多边形、圆环等。

三、图形之间的关系在高一必修一中，我们还需要学习图形之间的关系，包括相似图形、全等图形以及图形的包含和相交关系等。

1. 相似图形相似图形是指具有相同形状但大小不同的图形。

在相似图形中，对应的角度相等，对应的边长成比例。

相似图形的出现使得我们可以通过已知图形的比例关系，来求解未知图形的边长或面积等。

2. 全等图形全等图形是指具有相同形状和大小的图形。

在全等图形中，对应的边长相等，对应的角度也相等。

利用全等图形的性质，我们可以进行图形的移动、重叠和构造等操作。

3. 图形的包含和相交关系图形之间还存在包含和相交的关系。

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