2018版高中数学第一章立体几何初步1.2.1平面的基本性质课件苏教版必修2
近年高中数学第1章立体几何初步第二节点、直线、面的位置关系1平面的基本性质及推论习题苏教版必修2(
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平面的基本性质及推论(答题时间:40分钟)*1。
(福州检测)下列说法正确的是________。
①三点可以确定一个平面②一条直线和一个点可以确定一个平面 ③四边形是平面图形④两条相交直线可以确定一个平面*2.(扬州检测)经过空间任意三点可以作________个平面.**3.(1)三条直线两两平行,但不共面,它们可以确定______个平面。
(2)共点的三条直线可以确定________个平面. *4。
(宿迁检测)空间中可以确定一个平面的条件是________.(填序号) ①两条直线;②一点和一直线;③一个三角形;④三个点 **5。
(梅州检测)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)**6。
(福建师大附中检测)三个平面把空间分成7部分时,它们的交线有________条. **7。
证明:两两相交且不共点的三条直线在同一平面内.**8. 如图所示,已知四面体ABCD 中,E ,F 分别是AB ,AD 的中点,G ,H 分别是BC ,CD 上的点,且HCDHGC BG=2。
2022-2021年《金版学案》数学·必修2(苏教版)练习:第1章1.2-1.2.1平面的基本性质
第1章立体几何初步1.2 点、线、面之间的位置关系1.2.1 平面的基本性质A组基础巩固1.下列有关平面的说法正确的是()A.平行四边形是一个平面B.任何一个平面图形都是一个平面C.安静的太平洋面就是一个平面D.圆和平行四边形都可以表示平面解析:我们用平行四边形表示平面,但不能说平行四边形就是一个平面,故A项不正确;平面图形和平面是两个概念,平面图形是有大小的,而平面无法度量,故B项不正确;太平洋面是有边界的,不是无限延展的,故C项不正确;在需要时,除用平行四边形表示平面外,还可用三角形、梯形、圆等来表示平面.答案:D2.如图所示,用符号语言可表示为()A.α∩β=m,n⊂α,m∩n=AB.α∩β=m,n∈a,m∩n=AC.α∩β=m,n⊂α,A⊂m,A⊂nD.α∩β=m,n∈a,A∈m,A∈n解析:α与β交于m,n在α内,m与n交于A.答案:A3.下列说法正确的是()A.经过三点确定一个平面B.两条直线确定一个平面C.四边形确定一个平面D.不共面的四点可以确定4个平面解析:对于A,若三点共线,则错误;对于B项,若两条直线既不平行,也不相交,则错误;对于C项,空间四边形就不只确定一个平面.答案:D4.一条直线和直线外的三点所确定的平面有()A.1个或3个B.1个或4个C.1个,3个或4个D.1个,2个或4个解析:若三点在同始终线上,且与已知直线平行或相交,或该直线在由该三点确定的平面内,则均确定1个平面;若三点有两点连线和已知直线平行时可确定3个平面;若三点不共线,且该直线在由该三点确定的平面外,则可确定4个平面.答案:C5.如图所示,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的交线必过点________.解析:依据公理判定点C和点D既在平面β内又在平面γ内,故在β与γ的交线上.答案:C和D6.空间任意四点可以确定________个平面.解析:若四点共线,可确定很多个平面;若四点共面不共线,可确定一个平面;若四点不共面,可确定四个平面.答案:1个或4个或很多7.下列命题说法正确的是________(填序号).①空间中两两相交的三条直线确定一个平面;②一条直线和一个点能确定一个平面;③梯形肯定是平面图形.解析:依据三个公理及推论知①②均不正确.答案:③8.下列各图的正方体中,P,Q,R,S分别是所在棱的中点,则使这四个点共面的图形是________(把正确图形的序号都填上).解析:①中PS∥RQ,③中SR∥PQ,由推论3知四点共面.答案:①③9.点A在直线l上但不在平面α内,则l与α的公共点有__________个.答案:0或110.依据下列条件,画出图形:平面α∩平面β=AB,直线CD⊂α,CD∥AB,E∈CD,直线EF∩β=F,F∉AB.解:由题意画出图形如图所示.B级力量提升11.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,设A1C∩平面ABC1D1=E,则B,E,D1三点的关系是________________________.解析:连接AC、A1C1、AC1,(图略)则E为A1C与AC1的交点,故E为AC1的中点.又ABC1D1为平行四边形,所以B,E,D1三点共线.答案:共线12.下列叙述中,正确的是________(填序号).①若点P在直线l上,点P在直线m上,点P在直线n上,则l,m,n共面;②若点P在直线l上,点P在直线m上,则l,m共面;③若点P不在直线l上,点P不在直线m上,点P不在直线n上,则l,m,n不共面;④若点P不在直线l上,点P不在直线m上,则l,m不共面;⑤若点P在直线l上,点P不在直线m上,则l,m不共面.解析:由于P∈l,P∈m,所以l∩m=P.由推论2知,l,m共面.答案:②13.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点M,N,E,F分别是棱CD,AB,DD1,AA1上的点,若MN与EF交于点Q,求证:D,A,Q三点共线.证明:由于MN∩EF=Q,所以Q∈直线MN,Q∈直线EF.又由于M∈直线CD,N∈直线AB,CD⊂平面ABCD,AB⊂平面ABCD,所以M,N⊂平面ABCD.所以MN⊂平面ABCD.所以Q∈平面ABCD.同理,可得EF⊂平面ADD1A1.所以Q∈平面ADD1A1.又由于平面ABCD∩平面ADD1A1=AD,所以Q∈直线AD,即D,A,Q三点共线.14.如图所示,正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是棱AA1,AB的中点,求证:D1E,CF,DA三线共点.证明:如图所示,连接EF,A1B,D1C,由于E,F为AA1,AB的中点,所以EF綊12A1B.又由于A1B綊D1C,所以EF綊12D1C.故直线D1E,CF在同一个平面内,且D1E,CF不平行,则D1E,CF必相交于一点,设该点为M.又由于M∈平面ABCD且M∈平面ADD1A1,所以M∈AD,即D1E、CF、DA三线共点.15.如图所示,在四周体ABCD中,E,G,H,F分别为BC,AB,AD,CD 上的点,EG∥HF,且HF<EG.求证:EF,GH,BD交于一点.证明:由于EG∥HF,所以E,F,H,G四点共面,又HF<EG,所以四边形EFHG是一个梯形.如图所示,延长GH和EF交于一点O,所以a,b,c,l四线共面.由于GH在平面ABD内,EF在平面BCD内,所以点O既在平面ABD内,又在平面BCD内.所以点O在这两个平面的交线上,而这两个平面的交线是BD,且交线只有这一条.所以点O在直线BD上.所以GH和EF的交点在BD上,即EF,GH,BD交于一点.16.已知:如图所示,a∥b∥c,直线l∩a=A,l∩b=B,l∩c=C.求证:a,b,c,l四线共面.证明:由于a∥b,所以a,b确定一个平面α.由于A∈a,B∈b,所以A∈α,B∈α.所以AB⊂α,即l⊂α.同理,由b∥c,得b,c确定一个平面β,可证l⊂β.所以l,b⊂α,l,b⊂β.由于l∩b=B,所以l,b只能确定一个平面.所以α与β重合.故c在平面α内.。
苏教版必修2数学课件-第1章立体几何初步第3节空间几何体的表面积和体积教学课件
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合作探究 提素养
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棱柱、棱锥和棱台的侧面积和表面积 【例 1】 正四棱锥的侧面积是底面积的 2 倍,高是 3,求它的 表面积. 思路探究:由 S 侧与 S 底的关系,求得斜高与底面边长之间的关系, 进而求出斜高和底面边长,最后求表面积.
所以 S 侧=3×12×(20+30)×DD′=75DD′. 又 A′B′=20 cm,AB=30 cm,则上、下底面面积之和为 S 上+S 下 = 43×(202+302)=325 3(cm2).
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由 S 侧=S 上+S 下,得 75DD′=325 3, 所以 DD′=133 3(cm), 又因为 O′D′= 63×20=103 3(cm), OD= 63×30=5 3(cm),
错点)
运算核心素养.
3.会求简单组合体的体积及表面积.(难点)
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自主预习 探新知
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1.柱体、锥体、台体的体积
几何体
体积
柱体 锥体
V 柱体= Sh (S 为底面面积,h 为高), V 圆柱= πr2h (r 为底面半径) 1
V 锥体= 3Sh (S 为底面面积,h 为高), V 圆锥= π3r2h (r 为底面半径)
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台体
V 台体= 13h(S+ SS′+S′) (S′,S 分别为上、下底面面 积,h 为高),V 圆台= 13πh(r′2+rr′+r2) (r′,r 分别为上、 下底面半径)
思考:柱体、锥体、台体的体积公式之间的关系. 提示:V=Sh―S′―=→S V=13(S′+ S′S+S)h―S′―=→0 V=13Sh.
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[解] 如图所示,设 SE 是侧面三角形 ABS 的高,则 SE 就是正 四棱锥的斜高.
高中数学第1章立体几何初步1.2.2空间两条直线的位置关系讲义苏教版必修2
1.2.2 空间两条直线的位置关系1.空间两直线的位置关系2.公理4及等角定理(1)公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行. 符号表示:⎭⎪⎬⎪⎫a ∥b b ∥c ⇒a ∥c .(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.3.异面直线的判定及其所成的角 (1)异面直线的判定定理提示:(1)异面直线的定义表明异面直线不具备确定平面的条件.异面直线既不相交,也不平行.(2)不能把异面直线误认为分别在不同平面内的两条直线,如图中,虽然有a α,b β,即a 、b 分别在两个不同的平面内,但是因为a ∩b =O ,所以a 与b 不是异面直线.(2)异面直线所成的角①定义:a 与b 是异面直线,经过空间任意一点O ,作直线a ′∥a ,b ′∥b ,我们把直线a ′和b ′所成的锐角(或直角)叫做异面直线a ,b 所成的角.②异面直线所成的角θ的取值范围:0°<θ≤90°.③当θ=π2时,a 与b 互相垂直,记作a ⊥b .1.思考辨析(1)如果a ⊥b ,b ⊥c ,则a ∥c .( )(2)如果a ,b 是异面直线,b ,c 是异面直线,则a ,c 也是异面直线.( ) (3)如果a ,b 相交,b ,c 相交,则a ,c 也相交. ( ) (4)如果a ,b 共面,b ,c 共面,则a ,c 也共面. ( )[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×2.已知棱长为a 的正方体ABCD A ′B ′C ′D ′中,M ,N 分别为CD ,AD 的中点,则MN 与A ′C ′的位置关系是________.平行 [如图所示,MN 12AC ,又∵ACA ′C ′, ∴MN 12A ′C ′.]3.已知AB ∥PQ ,BC ∥QR ,∠ABC =30°,则∠PQR 等于__________.30°或150° [∠ABC 的两边与∠PQR 的两边分别平行,但方向不能确定是否相同,所以∠PQR =30°或150°.]4.已知a ,b 是异面直线,直线c ∥直线a ,则c 与b 的位置关系是________. 相交或异面 [a ,b 是异面直线,直线c ∥直线a ,因而c 不平行于b ,若c ∥b ,则a ∥b ,与已知矛盾,因而c 不平行于b .]①两条直线无公共点,则这两条直线平行;②两条不重合的直线若不是异面直线,则必相交或平行;③过平面外一点与平面内一点的直线与平面内的任意一条直线均构成异面直线; ④和两条异面直线都相交的两直线必是异面直线. (2)a ,b ,c 是空间中三条直线,下列给出几个说法: ①若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c ;②a ∥b 是指直线a ,b 在同一平面内且没有公共点;③若a ,b 分别在两个相交平面内,则这两条直线不可能平行.其中正确的有__________.(填序号)思路探究:根据空间两直线位置关系的有关概念及公理4进行判断.(1)② (2)①② [(1)对于①,空间两直线无公共点,则可能平行,也可能异面,因此①不正确;对于②,因为空间两条不重合的直线的位置关系只有三种:平行、相交或异面,所以②正确;对于③,过平面外一点与平面内一点的直线和过平面内这点的直线是相交直线,因此③不正确;对于④,和两条异面直线都相交的两直线可能是相交直线,也可能是异面直线,因此④不正确.(2)由公理4知①正确;由平行线的定义知②正确;若α∩β=l ,a α,b β,a ∥l ,b ∥l ,则a ∥b ,③错误.]空间两直线的位置关系为相交、平行、异面,若两直线有交点则为相交,若两直线共面且无交点则为平行,若以上情况均不满足则为异面.1.如图所示,正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,判断下列直线的位置关系: ①直线A 1B 与直线D 1C 的位置关系是________; ②直线A 1B 与直线B 1C 的位置关系是________; ③直线D 1D 与直线D 1C 的位置关系是________; ④直线AB 与直线B 1C 的位置关系是________.①平行 ②异面 ③相交 ④异面 [直线A 1B 与直线D 1C 在平面A 1BCD 1中,且没有交点,则两直线平行,所以①应该填“平行”;点A 1,B ,B 1在一个平面A 1BB 1内,而C 不在平面A 1BB 1内,则直线A 1B 与直线B 1C 异面.同理,直线AB 与直线B 1C 异面,所以②④都应该填“异面”;直线D 1D 与直线D 1C 显然相交于D 1点,所以③应该填“相交”.]1.如图所示,在四棱锥P ABCD 中,底面ABCD 是平行四边形,若E ,F ,G ,H 分别为PA ,PB ,PC ,PD 的中点.那么四边形EFGH 是什么四边形?为什么?[提示] 平行四边形.因为在△PAB 中, ∵E ,F 分别是PA ,PB 的中点, ∴EF 12AB ,同理GH 12DC .∵四边形ABCD 是平行四边形,∴ABCD ,∴EFGH ,∴四边形EFGH 是平行四边形.2.如果两条相交直线和另两条相交直线分别平行,那么由等角定理能推出什么结论? [提示] 这两条直线所成的锐角(或直角)相等.【例2】 如图所示,在正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,E ,F ,E 1,F 1分别为棱AD ,AB ,B 1C 1,C 1D 1的中点.求证:∠EA 1F =∠E 1CF 1.思路探究:解答本题时,可先证明角的两边分别平行,即A 1E ∥CE 1,A 1F ∥CF 1,然后根据等角定理,得出结论.[证明] 如图所示,在正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,取A 1B 1的中点M ,连结BM ,MF 1, 则BF =A 1M =12AB .又BF ∥A 1M ,∴四边形A 1FBM 为平行四边形, ∴A 1F ∥BM .而F 1,M 分别为C 1D 1,A 1B 1的中点,则F 1MC 1B 1. 而C 1B 1BC ,∴F 1M ∥BC ,且F 1M =BC . ∴四边形F 1MBC 为平行四边形, ∴BM ∥F 1C .又BM ∥A 1F , ∴A 1F ∥CF 1.同理取A 1D 1的中点N ,连结DN ,E 1N ,则A 1NDE , ∴四边形A 1NDE 为平行四边形, ∴A 1E ∥DN .又E 1N ∥CD ,且E 1N =CD , ∴四边形E 1NDC 为平行四边形, ∴DN ∥CE 1,∴A 1E ∥CE 1.∴∠EA 1F 与∠E 1CF 1的两边分别对应平行. 即A 1E ∥CE 1,A 1F ∥CF 1, ∴∠EA 1F =∠E 1CF 1.运用公理4的关键是寻找“中间量”即第三条直线.证明角相等的常用方法是等角定理,另外也可以通过证明三角形相似或全等来实现.2.如图,已知棱长为a 的正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,M ,N 分别是棱CD ,AD 的中点.(1)求证:四边形MNA 1C 1是梯形; (2)求证:∠DNM =∠D 1A 1C 1. [证明] (1)在△ADC 中, ∵M ,N 分别是CD ,AD 的中点, ∴MN 是△ADC 的中位线.∴MN 12AC .由正方体性质知,ACA 1C 1, ∴MN 12A 1C 1,即MN ≠A 1C 1.∴四边形MNA 1C 1是梯形. (2)由(1)可知MN ∥A 1C 1, 又因为ND ∥A 1D 1,而∠DNM 与∠D 1A 1C 1均是直角三角形的锐角, ∴∠DNM =∠D 1A 1C 1.11111111DB 1与EF 所成角的大小.思路探究:先根据异面直线所成角的定义找出角,再在三角形中求解.[解] 法一:如图(1),连结A 1C 1,B 1D 1,并设它们相交于点O ,取DD 1的中点G ,连结OG ,A 1G ,C 1G ,则OG ∥B 1D ,EF ∥A 1C 1,(1)∴∠GOA 1为异面直线DB 1与EF 所成的角或其补角. ∵GA 1=GC 1,O 为A 1C 1的中点. ∴GO ⊥A 1C 1.∴异面直线DB 1与EF 所成的角为90°.法二:如图(2),连结A 1D ,取A 1D 的中点H ,连结HE ,HF ,则HE ∥DB 1,且HE =12DB 1.(2)于是∠HEF 为异面直线DB 1与EF 所成的角或补角.设AA 1=1.则EF =22,HE =32, 取A 1D 1的中点I ,连结IF ,IH ,则HI ⊥IF , ∴HF 2=HI 2+IF 2=54,∴HF 2=EF 2+HE 2.∴∠HEF =90°,∴异面直线DB 1与EF 所成的角为90°.法三:如图(3),在原正方体的右侧补上一个全等的正方体,连结DQ ,B 1Q ,则B 1Q ∥EF .(3)于是∠DB 1Q 为异面直线DB 1与EF 所成的角或其补角.设AA 1=1,则DQ =22+1=5,B 1D =12+12+12=3,B 1Q =12+12=2,所以B 1D 2+B 1Q 2=DQ 2,从而异面直线DB 1与EF 所成的角为90°.求两条异面直线所成角的步骤(1)恰当选点,用平移法构造出一个相交角. (2)证明这个角就是异面直线所成的角(或补角).(3)把相交角放在平面图形中,一般是放在三角形中,通过解三角形求出所构造的角的度数.(4)给出结论:若求出的平面角是锐角或直角,则它就是两条异面直线所成的角;若求出的角是钝角,则它的补角才是两条异面直线所成的角.3.如图所示,在空间四边形ABCD 中,AB =CD ,AB ⊥CD ,E ,F 分别为BC ,AD 的中点,求EF 和AB 所成的角.[解] 如图所示,取BD 的中点G ,连结EG ,FG . ∵E ,F ,G 分别为BC ,AD ,BD 的中点,AB =CD , ∴EG 12CD ,GF 12AB .∴∠GFE 就是EF 与AB 所成的角或其补角. ∵AB ⊥CD ,∴EG ⊥GF , ∴∠EGF =90°. ∵AB =CD ,∴EG =GF , ∴△EFG 为等腰直角三角形,∴∠GFE =45°,即EF 和AB 所成的角为45°.1.本节课的重点是会判断空间两直线的位置关系,理解异面直线的定义,会求两异面直线所成的角,能用公理4和等角定理解决一些简单的相关问题.难点是求异面直线所成的角.2.本节课要重点掌握的规律方法(1)判断两条直线位置关系的方法.(2)证明两条直线平行的方法.(3)求异面直线所成角的解题步骤.3.本节课的易错点是将异面直线所成的角求错.1.分别在两个相交平面内的两条直线间的位置关系是( )A.平行B.相交C.异面D.以上皆有可能[答案] D2.若空间两条直线a和b没有公共点,则a与b的位置关系是________.平行或异面[若直线a和b共面,则由题意可知a∥b;若a和b不共面,则由题意可知a与b是异面直线.]3.空间中有一个∠A的两边和另一个∠B的两边分别平行,∠A=70°,则∠B=________.70°或110°[∵∠A的两边和∠B的两边分别平行,∴∠A=∠B或∠A+∠B=180°,又∠A=70°,∴∠B=70°或110°.]4.如图,已知长方体ABCDA′B′C′D′中,AB=23,AD=23,AA′=2.(1)BC和A′C′所成的角是多少度?(2)AA′和BC′所成的角是多少度?[解](1)因为BC∥B′C′,所以∠B′C′A′是异面直线A′C′与BC所成的角.在Rt△A′B′C′中,A′B′=23,B′C′=23,所以∠B′C′A′=45°.(2)因为AA′∥BB′,所以∠B′BC′是异面直线AA′和BC′所成的角.在Rt△BB′C′中,B′C′=AD=23,BB′=AA′=2,所以BC′=4,∠B′BC′=60°.因此,异面直线AA′与BC′所成的角为60°.。
2018年高中数学第1章立体几何初步1.2.1平面的基本性质课件15苏教版必修2
例3:已知△ABC在平面外,它的三边所在直线分别交于P,Q,R. 求证:P,Q,R三点共线. A
证明: AB P P AB,P 平面 点P在平面ABC与平面的交线上
B C
同理可证: Q ,R也在平面ABC与平面 的交线上
Q
P
P,Q,R三点共线.
R
要证明空间多点共线,通常证明这些点同时落在两个相 交平面内,则落在它们的交线上.
平面的基本性质(1)
一.平面的概念:
光滑的桌面、平静的湖面等都是我们很熟悉 . 象这些桌面、平静的湖面、镜面、黑板面等都 给我们以平面 ____的印象
数学中的平面概念是现实平面加以抽象的结果。
二.平面的特征:
平面没有大小、厚薄和宽窄,平面在空间是无限延 伸的。
三.平面的表示方法
几何画法:通常用平行四边形来表示平面.
实验2::请大家拿起一本书,把这本书的 一个角放在桌面上,如果我们分别把这本 书和桌面都看作一个平面的话,试问这两 个平面是否就只有这一个公共点,如果还 有其他公共点的话,它们和这个公共点有 什么关系?
观察下列问题,你能得到什么结论?
天花板α
墙面γ
P
墙面β
β
α
P
l
如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其它公 共点,这些公共点的集合是经过这个公共点的一条 直线。
例2
用符号语言表示下列语句:
(1)点B在平面β内,但在平面α外; (2)直线l经过平面β外一点A; (3)直线m既在平面α内,又在平面β内,即平面α和β相交于直线m.
五.平面的基本性质
实验1:请大家拿出你的一把尺,如果把桌面 看作一个平面,把你的尺看作是一条直线的 话,你觉得在什么情况下,才能使你的尺所 代表的直线上的所有点都能在桌面上?
苏教版必修2数学课件-第1章立体几何初步第2节点、线、面之间的位置关系
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法二: ∵l1∩l2=A,∴l1,l2确定一个平面α. ∵l2∩l3=B,∴l2,l3确定一个平面β. ∵A∈l2,l2 α,∴A∈α. ∵A∈l2,l2∈β,∴A∈β. 同理可证B∈α,B∈β,C∈α,C∈β. ∴不共线的三个点A,B,C既在平面α内,又在平面β内. ∴平面α和β重合,即直线l1,l2,l3在同一平面内.
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D [A错误,不共线的三点可以确定一个平面. B错误,一条直线和直线外一个点可以确定一个平面. C错误,四边形不一定是平面图形. D正确,两条相交直线可以确定一个平________.
α∩β=m,n α 且 m∩n=A [由题图可知平面 α 与平面 β 相交 于直线 m,且直线 n 在平面 α 内,且与直线 m 相交于点 A,故用符 号可表示为:α∩β=m,n α 且 m∩n=A.]
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2.本节课要重点掌握的规律方法 (1)理解平面的概念及空间图形画法要求. (2)文字语言、符号语言、图形语言的转换方法. (3)证明点、线共面的方法. (4)证明点共线、线共点的方法. 3.本节课的易错点是平面基本性质运用中忽略重要条件.
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当堂达标 固双基
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1.已知点A,直线a,平面α,以下命题表述不正确的个数( )
4.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,画出平面ACD1与平面BDC1的 交线,并说明理由.
[解] 设AC∩BD=M,C1D∩CD1=N,连结MN,则平面ACD1 ∩平面BDC1=MN,
如图.理由如下: ∵点M∈平面ACD1, 点N 平面ACD1, 所以MN 平面ACD1.
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同理,MN 平面BDC1, ∴平面ACD1∩平面BDC1=MN,即MN是平面ACD1与平面BDC1 的交线.
2018版高中数学 第一章 立体几何初步 1.2.1 平面的基本性质课件 苏教版必修2共42页
41、学问是异常珍贵的东西,从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间,才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话,只需要ห้องสมุดไป่ตู้育; 而要挑战别人所说的话,则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
2018版高中数学 第一章 立体几何初步 1.2.1 平面的基本性质课件 苏教版必修
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21、没有人陪你走一辈子,所以你要 适应孤 独,没 有人会 帮你一 辈子, 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候,留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运,首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首,因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿. 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ,它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ,以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
44、卓越的人一大优点是:在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
2018版高中数学第一章立体几何初步1.2.1平面的基本性质学案苏教版必修2
1.2.1 平面的基本性质学习目标 1.掌握平面的表示法,点、直线与平面的位置关系.2.掌握有关平面的三个公理及三个推论.3.会用符号表示图形中点、线、面之间的位置关系.知识点一平面的概念思考几何里的“平面”有边界吗?用什么图形表示平面?梳理(1)平面的概念广阔的草原、平静的湖面都给我们以平面的形象.和点、直线一样,平面也是从现实世界中抽象出来的几何概念.(2)平面的画法一般用水平放置的____________作为平面的直观图一个平面被另一个平面遮挡住,为了增强立体感,被遮挡部分用____画出来.(3)平面通常用希腊字母α,β,γ…表示,也可以用平行四边形的两个相对顶点的字母表示,如图中的平面α、平面AC等.知识点二点、线、面之间的位置关系思考直线和平面都是由点组成的,联系集合的观点,点和直线,平面的位置关系,如何用符号来表示?直线和平面呢?梳理点、直线、平面之间的基本位置关系及语言表达位置关系符号表示点P在直线AB上P∈AB点C不在直线AB上C∉AB点M在平面AC上M∈平面AC点A1不在平面AC内A1∉平面AC直线AB与直线BC交于点B AB∩BC=B直线AB在平面AC内AB⊂平面AC直线AA1不在平面AC内AA1⊄平面AC知识点三平面的基本性质思考1 直线l与平面α有且仅有一个公共点P.直线l是否在平面α内?有两个公共点呢?思考2 观察下图,你能得出什么结论?思考3 观察正方体ABCD—A1B1C1D1(如图所示),平面ABCD与平面BCC1B1有且只有两个公共点B、C吗?梳理公理文字语言图形语言符号语言作用(推论)公理1 如果一条直线上的两点在平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内⎭⎪⎬⎪⎫A∈αB∈α⇒(1)判定直线在平面内;(2)证明点在平面内公理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的一条直线⎭⎪⎬⎪⎫P∈αP∈β⇒____(1)判断两个平面是否相交;(2)判定点是否在直线上;(3)证明点共线问题公理3 经过,有且只有一个平面A,B,C不共线⇒A,B,C确定一个平面α(1)确定一个平面的依据.(2)证明平面重合;(3)证明点、线共面推论1经过一条直线和这条直线的一点,有且只有一个平面A∉l⇒A和l确定一个平面α推论2经过两条直线,有且只有一个平面a∩b=A⇒a,b确定一个平面α推论3经过两条直线,有且只有一个平面a∥b⇒a,b确定一个平面α类型一点、直线、平面之间的位置关系的符号表示例1 如图,用符号表示下列图形中点、直线、平面之间的位置关系.反思与感悟(1)用文字语言、符号语言表示一个图形时,首先仔细观察图形有几个平面、几条直线且相互之间的位置关系如何,试着用文字语言表示,再用符号语言表示.(2)根据符号语言或文字语言画相应的图形时,要注意实线和虚线的区别.跟踪训练1 根据下列符号表示的语句,说明点、线、面之间的位置关系,并画出相应的图形:(1)A∈α,B∉α;(2)l⊂α,m∩α=A,A∉l;(3)平面ABD∩平面BDC=BD,平面ABC∩平面ADC=AC.类型二点线共面例2 如图,已知:a⊂α,b⊂α,a∩b=A,P∈b,PQ∥a,求证:PQ⊂α.引申探究将本例中的两条平行线改为三条,即求证:和同一条直线相交的三条平行直线一定在同一平面内.反思与感悟证明多线共面的两种方法(1)纳入法:先由部分直线确定一个平面,再证明其他直线在这个平面内.(2)重合法:先说明一些直线在一个平面内,另一些直线在另一个平面内,再证明两个平面重合.跟踪训练2 已知l1∩l2=A,l2∩l3=B,l1∩l3=C如图所示.求证:直线l1,l2,l3在同一平面内.类型三点共线、线共点问题命题角度1 点共线问题例3 如图,在正方体ABCD—A1B1C1D1中,设线段A1C与平面ABC1D1交于点Q,求证:B,Q,D1三点共线.反思与感悟证明多点共线通常利用公理2,即两相交平面交线的惟一性,通过证明点分别在两个平面内,证明点在相交平面的交线上,也可选择其中两点确定一条直线,然后证明其他点也在直线上.跟踪训练3已知△ABC在平面α外,其三边所在的直线满足AB∩α=P,BC∩α=Q,AC∩α=R,如图所示.求证:P,Q,R三点共线.命题角度2 线共点问题例4 如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为AB的中点,F为AA1的中点.求证:CE、D1F,DA三线交于一点.反思与感悟证明三线共点问题可把其中一条作为分别过其余两条直线的两个平面的交线,然后再证两条直线的交点在此直线上.此外还可先将其中一条直线看作某两个平面的交线,证明该交线与另两条直线分别交于两点,再证点重合,从而得三线共点.跟踪训练4 已知:平面α,β,γ两两相交于三条直线l1,l2,l3,且l1,l2不平行.求证:l1,l2,l3相交于一点.1.用符号表示“点A在直线l上,l在平面α外”为______.2.平面α,β有公共点A,则α,β有________个公共点.3.下图中图形的画法正确的是________.(填序号)4.空间两两相交的三条直线,可以确定的平面数是______.5.如图,a∩b=A,a∩c=B,a∩d=F,b∩c=C,c∩d=D,b∩d=E,求证:a,b,c,d 共面.1.解决立体几何问题首先应过好三大语言关,即实现这三种语言的相互转换,正确理解集合符号所表示的几何图形的实际意义,恰当地用符号语言描述图形语言,将图形语言用文字语言描述出来,再转换为符号语言.文字语言和符号语言在转换的时候,要注意符号语言所代表的含义,作直观图时,要注意线的实虚.2.在处理点线共面、三点共线及三线共点问题时初步体会三个公理的作用,突出先部分再整体的思想.答案精析问题导学知识点一思考没有.水平放置的正方形的直观图梳理(2)正方形的直观图虚线知识点二思考点和直线,平面的位置关系可用数学符号“∈”或“∉”表示,直线和平面的位置关系,可用数学符号“⊂”或“⊄”表示.知识点三思考1 前者不在,后者在.思考2 不共线的三点可以确定一个平面.思考3 不是,平面ABCD与平面BCC1B1相交于直线BC.梳理一个AB⊂α经过这个公共点α∩β=l且P∈l不在同一条直线上的三点外相交平行题型探究例1 解在(1)中,α∩β=l,a∩α=A,a∩β=B.在(2)中,α∩β=l,a⊂α,b⊂β,a∩l=P,b∩l=P.跟踪训练1 解(1)点A在平面α内,点B不在平面α内,如图①.(2)直线l在平面α内,直线m与平面α相交于点A,且点A不在直线l上,如图②.(3)平面ABD与平面BDC相交于BD,平面ABC与平面ADC相交于AC,如图③.例2 证明因为PQ∥a,所以PQ与a确定一个平面β,所以直线a⊂β,点P∈β.因为P∈b,b⊂α,所以P∈α.又因为a⊂α,所以α与β重合,所以PQ⊂α.引申探究解已知:a∥b∥c,l∩a=A,l∩b=B,l∩c=C.求证:a,b,c和l共面.证明:如图,∵a∥b,∴a与b确定一个平面α.∵l∩a=A,l∩b=B,∴A∈α,B∈α.又∵A∈l,B∈l,∴l⊂α.∵b∥c,∴b与c确定一个平面β,同理l⊂β.∵平面α与β都包含l和b,且b∩l=B,由公理3的推论知:经过两条相交直线有且只有一个平面,∴平面α与平面β重合,∴a,b,c和l共面.跟踪训练2 证明方法一(纳入平面法)∵l1∩l2=A,∴l1和l2确定一个平面α.∵l2∩l3=B,∴B∈l2.又∵l2⊂α,∴B∈α.同理可证C∈α.∵B∈l3,C∈l3,∴l3⊂α.∴直线l1,l2,l3在同一平面内.方法二(辅助平面法)∵l1∩l2=A,∴l1和l2确定一个平面α.∵l2∩l3=B,∴l2,l3确定一个平面β.∵A∈l2,l2⊂α,∴A∈α.∵A∈l2,l2⊂β,∴A∈β.同理可证B∈α,B∈β,C∈α,C∈β.∴不共线的三个点A,B,C既在平面α内,又在平面β内,∴平面α和β重合,即直线l1,l2,l3在同一平面内.例3 证明如图,连结A1B,CD1,显然B∈平面A1BCD1,D1∈平面A1BCD1.∴BD1⊂平面A1BCD1.同理BD1⊂平面ABC1D1.∴平面ABC1D1∩平面A1BCD1=BD1.∵A1C∩平面ABC1D1=Q,∴Q∈平面ABC1D1.又∵A1C⊂平面A1BCD1,∴Q∈平面A1BCD1.∴Q在平面A1BCD1与ABC1D1的交线上,即Q∈BD1,∴B,Q,D1三点共线.跟踪训练3 证明方法一∵AB∩α=P,∴P∈AB,P∈平面α.又AB⊂平面ABC,∴P∈平面ABC.∴由公理2可知:点P在平面ABC与平面α的交线上.同理可证Q、R也在平面ABC与平面α的交线上.∴P、Q、R三点共线.方法二∵AP∩AR=A,∴直线AP与直线AR确定平面APR.又∵AB ∩α=P ,AC ∩α=R ,∴平面APR ∩平面α=PR .∵B ∈平面APR ,C ∈平面APR ,∴BC ⊂平面APR .∵Q ∈BC ,∴Q ∈平面APR .又Q ∈α,∴Q ∈PR ,∴P 、Q 、R 三点共线. 例4 证明 如图,连结EF ,D 1C ,A 1B .∵E 为AB 的中点,F 为AA 1的中点,∴EF 綊12A 1B . 又∵A 1B 綊D 1C ,∴EF 綊12D 1C , ∴E ,F ,D 1,C 四点共面,∴D 1F 与CE 相交,设交点为P .又D 1F ⊂平面A 1D 1DA ,CE ⊂平面ABCD ,∴P 为平面A 1D 1DA 与平面ABCD 的公共点. 又平面A 1D 1DA ∩平面ABCD =DA , 根据公理2,可得P ∈DA ,即CE 、D 1F 、DA 相交于一点.跟踪训练4 证明 如图,α∩β=l 1,β∩γ=l 2,α∩γ=l3.∵l1⊂β,l2⊂β,且l1,l2不平行,∴l1与l2必相交.设l1∩l2=P,则P∈l1⊂α,P∈l2⊂γ,∴P∈α∩γ=l3,∴l1,l2,l3相交于一点P.当堂训练1.A∈l,l⊄α 2.无数3.①③④⑤ 4.1或35.证明因为A,B,C三点不共线,所以A,B,C三点确定一个平面,设为α. 因为A∈a,B∈a,所以a⊂α,因为A∈b,C∈b,所以b⊂α,因为B∈c,C∈c,所以c⊂α,所以a,b,c都在α内.因为D∈c,E∈b,所以D∈α,E∈α.又因为D∈d,E∈d,所以d⊂α,所以a,b,c,d共面.。