直线与平面、平面与平面的位置关系知识点
点线面之间的位置关系的知识点总结
高中空间点线面之间位置关系知识点总结第二章直线与平面的位置关系2.1空间点、直线、平面之间的位置关系2.1.11平面含义:平面是无限延展的2平面的画法及表示(1)平面的画法:水平放置的平面通常画成一个平行四边形,锐角画成45°,且横边画成邻边的2倍长(如图)(2)平面通常用希腊字母a、B、Y等表示,如平面a、平面B等,也可以用表示平面的平行四边形的四个顶点或者相对的两个顶点的大写字母来表示,如平面AC平面ABCD等。
3 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:AB、C三点不共线=> 有且只有一个平面a, 使A€a、B€a、C€a。
公理2作用:确定一个平面的依据。
(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€aQB => aPp =L,且P€ L公理3作用:判定两个平面是否相交的依据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:f相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点; 共面直线 Yl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:①a'与b'所成的角的大小只由a、b的相互位置来确定,与0的选择无关,为简便,点0 —般取在两直线中的一条上;②两条异面直线所成的角(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丄b;a//b2公理4:平行=>a //c④两条直线互相垂直,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)直线在平面内一一有无数个公共点(2 )直线与平面相交一一有且只有一个公共点(3)直线在平面平行一一没有公共点指岀: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 a来表示―a a a Qa =A a Ila2.2.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。
高中数学知识点总结立体几何中的直线与平面的位置关系之直线与平面的交点
高中数学知识点总结立体几何中的直线与平面的位置关系之直线与平面的交点直线与平面的交点是立体几何中的重要概念,对于理解空间几何关系和解题都至关重要。
本文将对高中数学中直线与平面的交点进行总结,包括直线与平面的位置关系以及求解交点的方法。
一、直线与平面的位置关系在立体几何中,直线与平面的位置关系主要有三种情况:直线与平面相交、直线与平面平行、直线在平面内。
1. 直线与平面相交当一条直线与平面有且只有一个交点时,称直线与平面相交。
在空间中,直线可以与平面相交于一个点,这个点即为直线与平面的交点。
2. 直线与平面平行当一条直线与平面没有交点,且它在平面上的任意一点都不在这个平面上时,称直线与平面平行。
平行的直线与平面始终保持等距离,它们的平行关系可以通过直线上的两点确定,或者通过直线的方向向量与平面的法向量是否垂直来判断。
3. 直线在平面内当一条直线完全位于一个平面内时,称直线在平面内。
直线在平面内时,它的任意两点都在这个平面上。
二、求解直线与平面的交点求解直线与平面的交点是解决空间几何问题的关键步骤。
下面介绍两种常见的求解方法:代入法和向量法。
1. 代入法代入法是利用直线的参数方程和平面的一般方程,将直线方程中的参数代入平面方程,从而求解交点的方法。
一般步骤如下:(1)将直线的参数方程表示为直线上一点的坐标;(2)将直线上一点的坐标代入平面的一般方程,得到一个关于参数的方程;(3)解这个关于参数的方程,求得参数的值;(4)将参数的值代入直线的参数方程,求得交点的坐标。
2. 向量法向量法利用直线的方向向量和平面的法向量,通过向量的数量积和线面垂直的性质来求解交点。
一般步骤如下:(1)将直线的方向向量表示为坐标形式;(2)将平面的法向量表示为坐标形式;(3)求出直线的方向向量与平面的法向量的数量积;(4)若数量积为零,则直线与平面平行或重合,无交点;(5)若数量积不为零,则设直线与平面的交点坐标为(x, y, z),列方程求解。
空间点、直线、平面之间的位置关系
空间点、直线、平面之间的位置关系一、基础知识1.平面的基本性质(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.(2)公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面.(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.2.空间中两直线的位置关系(1)空间中两直线的位置关系⎩⎪⎨⎪⎧ 共面直线⎩⎨⎧ 平行相交异面直线:不同在任何一个 平面内(2)异面直线所成的角 ①定义:设a ,b 是两条异面直线,经过空间任一点O 作直线a ′∥a ,b ′∥b ,把a ′与b ′所成的锐角(或直角)叫做异面直线a 与b 所成的角(或夹角).②范围:⎝ ⎛⎦⎥⎤0,π2. (3)公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行.(4)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.3.空间中直线与平面、平面与平面的位置关系(1)直线与平面的位置关系有相交、平行、在平面内三种情况.直线l和平面α相交、直线l和平面α平行统称为直线l在平面α外,记作l⊄α.(2)平面与平面的位置关系有平行、相交两种情况.二、常用结论1.公理2的三个推论推论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.2.异面直线判定的一个定理过平面外一点和平面内一点的直线,与平面内不过该点的直线是异面直线.3.唯一性定理(1)过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行.(2)过直线外一点有且只有一个平面与已知直线垂直.(3)过平面外一点有且只有一个平面与已知平面平行.(4)过平面外一点有且只有一条直线与已知平面垂直.考点一平面的基本性质及应用B1C1D1中,E,F分[典例]如图所示,在正方体ABCD-A别是AB和AA1的中点.求证:(1)E,C,D1,F四点共面;(2)CE,D1F,DA三线共点.[证明](1)如图,连接EF,CD1,A1B.∵E,F分别是AB,AA1的中点,∴EF∥A1B.又A1B∥D1C,∴EF∥CD1,∴E,C,D1,F四点共面.(2)∵EF∥CD1,EF<CD1,∴CE与D1F必相交,设交点为P,如图所示.则由P∈CE,CE⊂平面ABCD,得P∈平面ABCD.同理P∈平面ADD1A1.又平面ABCD∩平面ADD1A1=DA,∴P∈DA,∴CE,D1F,DA三线共点.[变透练清]1.如图是正方体或四面体,P,Q,R,S分别是所在棱的中点,则这四个点不共面的一个图是()解析:选D A,B,C图中四点一定共面,D中四点不共面.2.(变结论)若本例中平面BB1D1D与A1C交于点M,求证:B,M,D1共线.证明:连接BD1(图略),因为BD1与A1C均为正方体ABCD-A1B1C1D1的对角线,故BD1与A1C相交,则令BD1与A1C的交点为O,则B,O,D1共线,因为BD1⊂平面BB1D1D,故A1C与平面BB1D1D的交点为O,与M重合,故B,M,D1共线.考点二空间两直线的位置关系[典例](1)(优质试题·郑州模拟)已知直线a和平面α,β,α∩β=l,a⊄α,a ⊄β,且a在α,β内的射影分别为直线b和c,则直线b和c的位置关系是() A.相交或平行B.相交或异面C.平行或异面D.相交、平行或异面(2)G,N,M,H分别是下图中正三棱柱的顶点或所在棱的中点,则表示直线GH,MN是异面直线的图形的是________.(填序号)[解析](1)如图,取平面ABCD为α,平面ABFE为β.若直线CH为a,则a在α,β内的射影分别为CD,BE,此时CD,BE异面,即b,c异面,排除A;若直线GH为a,则a在α,β内的射影分别为CD,EF,此时CD,EF平行,即b,c平行,排除B;若直线BH为a,则a在α,β内的射影分别为BD,BE,此时BD,BE相交,即b,c 相交,排除C.综上所述选D.(2)图①中,直线GH∥MN;图②中,G,H,N三点共面,但M∉平面GHN,因此直线GH与MN异面;图③中,连接MG,GM∥HN,因此GH与MN共面;图④中,G,M,N共面,但H∉平面GMN,因此GH与MN异面.所以在图②④中,GH与MN异面.[答案](1)D(2)②④[题组训练]1.下列结论中正确的是()①在空间中,若两条直线不相交,则它们一定平行;②与同一直线都相交的三条平行线在同一平面内;③一条直线与两条平行直线中的一条相交,那么它也与另一条相交;④空间四条直线a,b,c,d,如果a∥b,c∥d,且a∥d,那么b∥c.A.①②③B.②④C.③④D.②③解析:选B①错,两条直线不相交,则它们可能平行,也可能异面;②显然正确;③错,若一条直线和两条平行直线中的一条相交,则它和另一条直线可能相交,也可能异面;④由平行直线的传递性可知正确.故选B.2.如图,在正方体ABCD -A1B1C1D1中,M,N分别为棱C1D1,C1C的中点,有以下四个结论:①直线AM与CC1是相交直线;②直线AM与BN是平行直线;③直线BN与MB1是异面直线;④直线AM与DD1是异面直线.其中正确结论的序号为________.解析:直线AM与CC1是异面直线,直线AM与BN也是异面直线,所以①②错误.点B,B1,N在平面BB1C1C中,点M在此平面外,所以BN,MB1是异面直线.同理AM,DD1也是异面直线.答案:③④[课时跟踪检测]1.(优质试题·衡阳模拟)若直线l与平面α相交,则()A.平面α内存在直线与l异面B.平面α内存在唯一一条直线与l平行C.平面α内存在唯一一条直线与l垂直D.平面α内的直线与l都相交解析:选A当直线l与平面α相交时,这条直线与该平面内任意一条不过交点的直线均为异面直线,故A正确;该平面内不存在与直线l平行的直线,故B错误;该平面内有无数条直线与直线l垂直,所以C错误,平面α内的直线与l可能异面,故D错误,故选A.2.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是线段BC,CD1的中点,则直线A1B与直线EF的位置关系是()A.相交B.异面C.平行D.垂直解析:选A由BC綊AD,AD綊A1D1,知BC綊A1D1,从而四边形A1BCD1是平行四边形,所以A1B∥CD1,又EF⊂平面A1BCD1,EF∩D1C=F,故A1B与EF相交.3.已知直线a,b分别在两个不同的平面α,β内,则“直线a和直线b相交”是“平面α和平面β相交”的()A.必要不充分条件B.充分不必要条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选B直线a,b分别在两个不同的平面α,β内,则由“直线a和直线b相交”可得“平面α和平面β相交”,反之不成立.所以“直线a和直线b 相交”是“平面α和平面β相交”的充分不必要条件.故选B.4.设四棱锥P-ABCD的底面不是平行四边形,用平面α去截此四棱锥(如图),使得截面四边形是平行四边形,则这样的平面α()A.不存在B.只有1个C.恰有4个D.有无数多个解析:选D设四棱锥的两组不相邻的侧面的交线为m,n,直线m,n确定了一个平面β.作与β平行的平面α,与四棱锥的各个侧面相交,则截得的四边形必为平行四边形,而这样的平面α有无数多个.5.在空间四边形ABCD各边AB,BC,CD,DA上分别取E,F,G,H四点,如果EF,GH相交于点P,那么()A.点P必在直线AC上B.点P必在直线BD上C.点P必在平面DBC内D.点P必在平面ABC外解析:选A如图,因为EF⊂平面ABC,而GH⊂平面ADC,且EF和GH 相交于点P,所以点P在两平面的交线上,因为AC是两平面的交线,所以点P 必在直线AC上.6.如图,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,既与AB共面又与CC1共面的棱有________条.解析:依题意,与AB和CC1都相交的棱有BC;与AB相交且与CC1平行有棱AA1,BB1;与AB平行且与CC1相交的棱有CD,C1D1.故符合条件的有5条.答案:57.在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,E,F分别为侧棱PC,PB的中点,则EF与平面P AD的位置关系为________,平面AEF与平面ABCD 的交线是________.解析:由题易知EF ∥BC ,BC ∥AD ,所以EF ∥AD ,故EF ∥平面P AD ,因为EF ∥AD ,所以E ,F ,A ,D 四点共面,所以AD 为平面AEF 与平面ABCD 的交线. 答案:平行 AD8.如图所示,在空间四边形ABCD 中,点E ,H 分别是边AB ,AD 的中点,点F ,G 分别是边BC ,CD 上的点,且CF CB =CG CD =23,有以下四个结论.①EF 与GH 平行;②EF 与GH 异面;③EF 与GH 的交点M 可能在直线AC 上,也可能不在直线AC 上; ④EF 与GH 的交点M 一定在直线AC 上.其中正确结论的序号为________.解析:如图所示.连接EH ,FG ,依题意,可得EH ∥BD ,FG ∥BD ,故EH ∥FG ,所以E ,F ,G ,H 共面.因为EH =12BD ,FG =23BD ,故EH ≠FG ,所以EFGH 是梯形,EF 与GH 必相交,设交点为M .因为点M 在EF 上, 故点M 在平面ACB 上.同理,点M 在平面ACD 上,所以点M 是平面ACB 与平面ACD 的交点,又AC 是这两个平面的交线,所以点M 一定在直线AC 上.答案:④9.如图所示,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M ,N 分别是A 1B 1,B 1C 1的中点.(1)AM 和CN 是否共面?说明理由;。
空间中直线与平面、平面与平面的位置关系 优秀教案
2.1.3—2.1.4 空间中直线与平面、平面与平面的位置关系
【课题】:空间中直线与平面、平面与平面的位置关系
【教学目标】:
1、知识与技能
(1)了解空间中直线与平面的位置关系;
(2)了解空间中平面与平面的位置关系;
(3)培养学生的空间想象能力。
2、过程与方法
(1)引导学生通过观察与类比,加深对这些位置关系的理解、掌握;
(2)引导学生利用已有的知识与经验归纳整理本节所学知识。
【教学重点】:空间直线与平面、平面与平面之间的位置关系。
【教学难点】:用图形表达直线与平面、平面与平面的位置关系。
【教学突破点】:以长方体等熟悉的几何体为载体,加强培养学生的逻辑推理能力.
【教法、学法设计】:与前面的处理方法一致,通过动手操作以及以长方体为载体,认识直线与平面,平面与平面的位置关系,并引导学生观察教室,形成直观感知,并正确进行归纳抽象,让学生体验获得知识的过程,抓住知识的本质特征。
【课前准备】:课件
【教学过程设计】:。
点直线平面之间的位置关系知识点总结
点、直线、平面之间的位置关系知识点总结立体几何知识点总结1.直线在平面内的判定1利用公理1:一直线上不重合的两点在平面内;则这条直线在平面内.2若两个平面互相垂直;则经过第一个平面内的一点垂直于第二个平面的直线在第一个平面内;即若α⊥β;A∈α;AB⊥β;则ABα.3过一点和一条已知直线垂直的所有直线;都在过此点而垂直于已知直线的平面内;即若A∈a;a⊥b;A∈α;b⊥α;则aα.4过平面外一点和该平面平行的直线;都在过此点而与该平面平行的平面内;即若Pα;P∈β;β∥α;P∈a;a∥α;则aβ.5如果一条直线与一个平面平行;那么过这个平面内一点与这条直线平行的直线必在这个平面内;即若a∥α;A∈α;A∈b;b∥a;则bα.2.存在性和唯一性定理1过直线外一点与这条直线平行的直线有且只有一条;2过一点与已知平面垂直的直线有且只有一条;3过平面外一点与这个平面平行的平面有且只有一个;4与两条异面直线都垂直相交的直线有且只有一条;5过一点与已知直线垂直的平面有且只有一个;6过平面的一条斜线且与该平面垂直的平面有且只有一个;7过两条异面直线中的一条而与另一条平行的平面有且只有一个;8过两条互相垂直的异面直线中的一条而与另一条垂直的平面有且只有一个.3.射影及有关性质1点在平面上的射影自一点向平面引垂线;垂足叫做这点在这个平面上的射影;点的射影还是点.2直线在平面上的射影自直线上的两个点向平面引垂线;过两垂足的直线叫做直线在这平面上的射影.和射影面垂直的直线的射影是一个点;不与射影面垂直的直线的射影是一条直线.3图形在平面上的射影一个平面图形上所有的点在一个平面上的射影的集合叫做这个平面图形在该平面上的射影.当图形所在平面与射影面垂直时;射影是一条线段;当图形所在平面不与射影面垂直时;射影仍是一个图形.4射影的有关性质从平面外一点向这个平面所引的垂线段和斜线段中:i射影相等的两条斜线段相等;射影较长的斜线段也较长;ii相等的斜线段的射影相等;较长的斜线段的射影也较长;iii垂线段比任何一条斜线段都短.4.空间中的各种角等角定理及其推论定理若一个角的两边和另一个角的两边分别平行;并且方向相同;则这两个角相等.推论若两条相交直线和另两条相交直线分别平行;则这两组直线所成的锐角或直角相等.异面直线所成的角1定义:a、b是两条异面直线;经过空间任意一点O;分别引直线a′∥a;b′∥b;则a′和b′所成的锐角或直角叫做异面直线a和b所成的角.2取值范围:0°<θ≤90°.3求解方法①根据定义;通过平移;找到异面直线所成的角θ;②解含有θ的三角形;求出角θ的大小.5.直线和平面所成的角1定义和平面所成的角有三种:i垂线面所成的角的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角;叫做这条直线和这个平面所成的角.ii垂线与平面所成的角直线垂直于平面;则它们所成的角是直角.iii一条直线和平面平行;或在平面内;则它们所成的角是0°的角.2取值范围0°≤θ≤90°3求解方法①作出斜线在平面上的射影;找到斜线与平面所成的角θ.②解含θ的三角形;求出其大小.③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;亦可说;斜线和平面所成的角不大于斜线与平面内任何直线所成的角.6.二面角及二面角的平面角1半平面直线把平面分成两个部分;每一部分都叫做半平面.2二面角条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角.这条直线叫做二面角的棱;这两个平面叫做二面角的面;即二面角由半平面一棱一半平面组成.若两个平面相交;则以两个平面的交线为棱形成四个二面角.二面角的大小用它的平面角来度量;通常认为二面角的平面角θ的取值范围是0°<θ≤180°3二面角的平面角①以二面角棱上任意一点为端点;分别在两个面内作垂直于棱的射线;这两条射线所组成的角叫做二面角的平面角.如图;∠PCD是二面角α-AB-β的平面角.平面角∠PCD的大小与顶点C在棱AB上的位置无关.②二面角的平面角具有下列性质:i二面角的棱垂直于它的平面角所在的平面;即AB⊥平面PCD.ii从二面角的平面角的一边上任意一点异于角的顶点作另一面的垂线;垂足必在平面角的另一边或其反向延长线上.iii二面角的平面角所在的平面与二面角的两个面都垂直;即平面PCD⊥α;平面PCD⊥β.③找或作二面角的平面角的主要方法.i定义法ii垂面法iii三垂线法Ⅳ根据特殊图形的性质4求二面角大小的常见方法①先找或作出二面角的平面角θ;再通过解三角形求得θ的值.②利用面积射影定理S′=S·cosα其中S为二面角一个面内平面图形的面积;S′是这个平面图形在另一个面上的射影图形的面积;α为二面角的大小.③利用异面直线上两点间的距离公式求二面角的大小.7.空间的各种距离点到平面的距离1定义面外一点引一个平面的垂线;这个点和垂足间的距离叫做这个点到这个平面的距离.2求点面距离常用的方法:1直接利用定义求①找到或作出表示距离的线段;②抓住线段所求距离所在三角形解之.2利用两平面互相垂直的性质.即如果已知点在已知平面的垂面上;则已知点到两平面交线的距离就是所求的点面距离.3体积法其步骤是:①在平面内选取适当三点;和已知点构成三棱锥;②求出此三棱锥的体积V和所取三点构成三角形的面积S;③由V=S·h;求出h即为所求.这种方法的优点是不必作出垂线即可求点面距离.难点在于如何构造合适的三棱锥以便于计算.4转化法将点到平面的距离转化为平行直线与平面的距离来求.8.直线和平面的距离1定义一条直线和一个平面平行;这条直线上任意一点到平面的距离;叫做这条直线和平面的距离.2求线面距离常用的方法①直接利用定义求证或连或作某线段为距离;然后通过解三角形计算之.②将线面距离转化为点面距离;然后运用解三角形或体积法求解之.③作辅助垂直平面;把求线面距离转化为求点线距离.9.平行平面的距离1定义个平行平面同时垂直的直线;叫做这两个平行平面的公垂线.公垂线夹在两个平行平面间的部分;叫做这两个平行平面的公垂线段.两个平行平面的公垂线段的长度叫做这两个平行平面的距离.2求平行平面距离常用的方法①直接利用定义求证或连或作某线段为距离;然后通过解三角形计算之.②把面面平行距离转化为线面平行距离;再转化为线线平行距离;最后转化为点线面距离;通过解三角形或体积法求解之.10.异面直线的距离1定义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的长度;叫做两条异面直线的距离.任何两条确定的异面直线都存在唯一的公垂线段.2求两条异面直线的距离常用的方法①定义法题目所给的条件;找出或作出两条异面直线的公垂线段;再根据有关定理、性质求出公垂线段的长.此法一般多用于两异面直线互相垂直的情形.②转化法为以下两种形式:线面距离面面距离③等体积法④最值法⑤射影法⑥公式法。
高中数学 点、直线、平面之间的位置关系
点、直线、平面之间的位置关系知识回顾1.四个公理公理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.公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面.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.公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行.2.空间两条直线的位置关系(1)空间两条直线的位置关系有且只有三种:相交、平行、异面.(2)异面直线的定义:不同在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线.(3)异面直线所成的角:直线a,b是异面直线,经过空间任一点O,作直线a′,b′,使a′∥a,b′∥b,我们把a′与b′所成的锐角(或直角)叫做异面直线a与b所成的角(或夹角).3. 线面、面面的位置关系1.一条直线a和一个平面α有且仅有a⊂α,a∩α=A或a∥α三种位置关系.(用符号语言表示)2.两平面α与β有且仅有α∥β或α∩β=l两种位置关系(用符号语言表示).题型讲解题型一概念例1、下列命题:①书桌面是平面;②8个平面重叠起来,要比6个平面重叠起来厚;③有一个平面的长是50 M,宽是20 M;④平面是绝对的平、无厚度,可以无限延展的抽象数学概念.其中正确命题的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4答案:A例2、若点M在直线b上,b在平面β内,则M、b、β之间的关系可记作()A.M∈b∈β B.M∈b⊂βC.M⊂b⊂β D.M⊂b∈β答案:B例3、如图所示正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别为CC1和AA1的中点,画出平面BED1F和平面ABCD的交线.解析:如图所示,在平面ADD1A1内延长D1F与DA,交于一点P,则P∈平面BED1F,∵DA⊂平面ABCD,∴P∈平面ABCD,∴P是平面ABCD与平面BED1F的一个公共点,又B是两平面的一个公共点,∴PB为两平面的交线.例4、空间四边形ABCD的两条对角线AC、BD相互垂直,顺次连接四边中点的四边形一定是()A.空间四边形 B.矩形C.菱形 D.正方形答案:B题型二异面直线例5、已知正方体ABCD—A′B′C′D′中:(1)BC′与CD′所成的角为________;(2)AD与BC′所成的角为________.答案:(1)60°(2)45°解析连接BA′,则BA′∥CD′,连接A′C′,则∠A′BC′就是BC′与CD′所成的角.由△A′BC′为正三角形,知∠A′BC′=60°,由AD∥BC,知AD与BC′所成的角就是∠C′BC.易知∠C′BC=45°.例6、一个正方体纸盒展开后如图所示,在原正方体纸盒中有如下结论:①AB⊥EF;②AB与CM所成的角为60°;③EF与MN是异面直线;④MN∥CD.以上结论中正确结论的序号为________.答案:①③解析把正方体平面展开图还原到原来的正方体,如图所示,AB⊥EF,EF与MN是异面直线,AB∥CM,MN⊥CD,只有①③正确.题型三线面关系例7、已知直线a∥平面α,直线b⊂α,则a与b的位置关系是()A.相交 B.平行C.异面 D.平行或异面答案:D例8、三个互不重合的平面把空间分成6部分时,它们的交线有()A .1条B .2条C .3条D .1条或2条 答案:D例9、平面α∥β,且a ⊂α,下列四个结论: ①a 和β内的所有直线平行; ②a 和β内的无数条直线平行; ③a 和β内的任何直线都不平行; ④a 和β无公共点. 其中正确的个数为( )A .0B .1C .2D .3 答案:C跟踪训练1. 文字语言叙述“平面内有一条直线,则这条直线上的一点必在这个平面内”用符号表述是( )A .⎭⎪⎬⎪⎫A ⊂αA ⊂a ⇒A ⊂α B .⎭⎪⎬⎪⎫a ⊂αA ∈a ⇒A ∈α C .⎭⎪⎬⎪⎫a ∈αA ⊂a ⇒A ∈α D .⎭⎪⎬⎪⎫a ∈αA ∈a ⇒A ⊂α 答案:B2. 若直线a 、b 与直线l 相交且所成的角相等,则a 、b 的位置关系是( ) A .异面 B .平行C .相交D .三种关系都有可能答案:D3.如图所示,已知三棱锥A -BCD 中,M 、N 分别为AB 、CD 的中点,则下列结论正确的是( )A .MN ≥12(AC +BD)B .MN ≤12(AC +BD)C .MN =12(AC +BD)D .MN<12(AC +BD)答案:D4.正方体AC 1中,E 、F 分别是面A 1B 1C 1D 1和AA 1DD 1的中心,则EF 和CD 所成的角是( )A .60°B .45°C .30°D .90° 答案:B5.已知a 是一条直线,过a 作平面β,使β∥平面α,这样的β( ) A .只能作一个 B .至少有一个 C .不存在 D .至多有一个答案:D6.正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,平面BA 1C 1和平面ACD 1的交线与棱CC 1的位置关系是________,截面BA 1C 1和直线AC 的位置关系是________.答案:平行 平行 解析:如图所示,。
直线与平面、平面与平面之间的位置关系
2.直线 a 在平面 γ 外,则( A.a∥γ B.a 与 γ 至少有一个公共点 C.a∩γ=A D.a 与 γ 至多有一个公共点
【答案】 D
)
(
3.直线 a∥直线 b,b⊂平面 α,则 a 与 α 的位置关系是 ) A.a∥α B.a⊂α C.a∥α 或 a⊂α D.a∥α 或 a⊂α 或 a 与 α 相交
思考讨论 分别指出下列各图中直线与平面的关系,并总结它们的 特点,用符号表示出来.
提示:(1)直线在平面内——有无数个公共点,符号表示 为:a⊂α; (2)直线与平面相交——有且只有一个公共点,符号表示 为:a∩α=A; (3)直线与平面平行——没有公共点,符号表示为:a∥α.
课前预习 1.直线与平面平行是指( ) A.直线与平面内的无数条直线都无公共点 B.直线上两点到平面的距离相等 C.直线与平面无公共点 D.直线不在平面内
【分析】 由题目可获取以下主要信息:本题主要考查 直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系.解答本 题要考虑线线、线面、面面位置关系的特征与定义,结合空 间想象能力作出判断.
【解析】 由公理 4 知①正确;由直线与平面平行的位 置关系知⑤正确.从而选 A.其中②是错误的,因为平行于 同一平面的两条直线可能平行、可能相交,也可能异 面.③是错误的,因为当 a∥c,c∥α 时,可能 a∥α,也可能 a⊂α.对于④,α,β 可能平行,也可能相交. 【答案】 A
公共点情况 符号语言 ②有无数个 ③a⊂α 公共点 ⑤有且只有 ⑥a∩α= 一个公共点 A ⑧没有公共 ⑨a∥α 点
2.直线与平面相交或平行的情况统称为直线在平面外. 3.平面与平面的位置关系 位置 图形语言 公共点情况 符号语言 关系 两平 ②无数个, 面相 ① 构成一条直 ③α∩β=a 交 线 两平 面平 ⑤无公共点 ⑥α∥β 行 ④
空间中直线与平面之间的位置关系、平面与平面之间的位置关系
2.1.3空间中直线与平面之间的位置关系2.1.4平面与平面之间的位置关系一、空间中直线与平面的位置关系 1.直线与平面的位置关系直线与平面的位置关系有且只有___________种: ①直线在平面内——有___________个公共点; ②直线与平面相交——有且只有一个公共点; ③___________——没有公共点. 学*科网 直线与平面相交或平行的情况统称为___________. 2.直线与平面的位置关系的符号表示和图形表示3.直线和平面位置关系的分类 (1)按公共点个数分类:⎧⎪⎨⎪⎩直线和平面相交—有且只有一个公共点直线和平面平行—没有公共点直线在平面内—有无数个公共点 (2)按是否平行分类:⎧⎪⎧⎨⎨⎪⎩⎩直线与平面平行直线与平面相交直线与平面不平行直线在平面内 (3)按直线是否在平面内分类:⎧⎪⎧⎨⎨⎪⎩⎩直线在平面内直线和平面相交直线不在平面内(直线在平面外)直线和平面平行二、平面与平面之间的位置关系 1.两个平面之间的位置关系两个平面之间的位置关系有且只有以下两种: (1)两个平面平行——没有公共点;(2)两个平面相交——有___________条公共直线. 2.两个平面之间的位置关系的图形表示和符号表示3.两个平行平面的画法画两个平行平面时,要注意使表示平面的两个平行四边形的对应边平行,且把这两个平行四边形上下放置.K 知识参考答案:一、1.三 无数 直线与平面平行 直线在平面外 二、 1.一K—重点了解空间中直线与平面、平面与平面的位置关系K—难点会用图形语言、符号语言表示直线与平面、平面与平面之间的位置关系K—易错对概念理解不透彻致误1.直线与平面的位置关系空间直线与平面位置关系的分类是解决问题的突破口,这类判断问题,常用分类讨论的方法解决.【例1】若直线a α,则下列结论中成立的个数是①α内的所有直线与a异面;②α内的直线与a都相交;③α内存在唯一的直线与a平行;④α内不存在与a 平行的直线A.0 B.1C.2 D.3【名师点睛】判断一个命题是否正确要善于找出空间模型(长方体是常用的空间模型),另外,考虑问题要全面,即注意发散思维.2.平面与平面的位置关系判断两平面之间的位置关系时,可把自然语言转化为图形语言,搞清图形间的相对位置是确定的还是可变的,借助于空间想象能力,确定平面间的位置关系.【例2】已知α,β是两个不重合的平面,下面说法正确的是A.平面α内有两条直线a,b都与平面β平行,那么α∥βB.平面α内有无数条直线平行于平面β,那么α∥βC.若直线a与平面α和平面β都平行,那么α∥βD.平面α内所有的直线都与平面β平行,那么α∥β【答案】D【解析】不能保证α,β无公共点.如图:故A、B选项错误.当a∥α,a∥β时,α与β可能相交.如图:故C选项错误.平面α内所有直线都与平面β平行,说明α,β一定无公共点,则α∥β.故D选项正确.【名师点睛】两个平面之间的位置关系有且只有两种:平行和相交.判断两个平面之间的位置关系的主要依据是两个平面之间有没有公共点.解题时要善于将自然语言或符号语言转换成图形语言,借助空间图形作出判断.【例3】如果在两个平面内分别有一条直线,这两条直线互相平行,那么两个平面的位置关系是A.平行B.相交C.平行或相交D.不确定【答案】C【解析】如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,AB⊂平面ABCD,C1D1⊂平面A1B1C1D1,C1D1⊂平面CDD1C1,AB∥C1D1,但平面ABCD∥平面A1B1C1D1,平面ABCD与平面CDD1C1相交.3.对直线与平面相交的概念理解不透彻致误【例4】已知:直线a∥b,a∩平面α=P,求证:直线b与平面α相交.【错解】如图,因为a∥b,所以a,b确定一个平面,设该平面为β.因为a∩平面α=P,所以P∈a,P∈α,所以P∈β,即点P为平面α与β的一个公共点,由此可知α与β相交于过点P的一条直线,记为c,即α∩β=c.在平面β内,a∥b,a∩c=P.由平面几何知识可得b与c也相交,设b∩c=Q,则Q∈b,Q∈c.因为c⊂α,所以Q∈α,所以直线b与平面α相交.【错因分析】错解中对直线与平面相交的概念理解不透彻,误认为直线和平面相交就是直线和平面有一个公共点.【名师点睛】直线与平面相交,要求直线与平面有且只有一个公共点,即直线与平面有一个公共点且直线不在平面内,也就是直线既不与平面平行,又不在平面内.1.已知直线与直线垂直,,则与的位置关系是A.//B.C.相交D.以上都有可能2.如果空间的三个平面两两相交,那么A.不可能只有两条交线B.必相交于一点C.必相交于一条直线D.必相交于三条平行线3.已知平面α内有无数条直线都与平面β平行,那么 A .α∥β B .α与β相交 C .α与β重合D .α∥β或α与β相交4.若直线a 不平行于平面α,则下列结论成立的是A .α内的所有直线均与a 异面B .α内不存在与a 平行的直线C .α内直线均与a 相交D .直线a 与平面α有公共点 5.以下命题(其中a b ,表示直线,α表示平面): ①若∥a b ,b α⊂,则∥a α; ②若∥a α,b α⊂,则∥a b ; ③若∥a b ,∥b α,则∥a α. 其中正确命题的个数是A .0B .1C .2D .36.若M ∈平面α,M ∈平面β,则不同平面α与β的位置关系是 . 7.如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M 、N 分别是A 1B 1和BB 1的中点,试判断: (1)AM 所在的直线与平面ABCD 的位置关系; (2)CN 所在的直线与平面ABCD 的位置关系; (3)AM 所在的直线与平面CDD 1C 1的位置关系; (4)CN 所在的直线与平面CDD 1C 1的位置关系.8.三个平面,,αβγ,如果,,∥a b αβγαγβ==,且直线,∥c c b β⊂.(1)判断c 与α的位置关系,并说明理由; (2)判断c 与a 的位置关系,并说明理由.9.若a ,b 是异面直线,且a ∥平面α,则b 与α的位置关系是 A .∥b α B .相交C .b α⊂D .b α⊂、相交或平行 10.已知平面α和直线l ,则在平面α内至少有一条直线与直线lA .平行B .垂直C .相交D .以上都有可能11.不在同一条直线上的三点A 、B 、C 到平面α的距离相等,且A ∉α,给出以下三个命题:①△ABC 中至少有一条边平行于α;②△ABC 中至多有两边平行于α;③△ABC 中只可能有一条边与α相交.其中真命题是_____________.(填序号)12.如图所示,1111ABCD A B C D -是正方体,在图①中E ,F 分别是11D C ,1B B 的中点,画出图①、②中有阴影的平面与平面ABCD 的交线,并给出证明.1 2 3 4 5 9 10 DADDADB3.【答案】D【解析】如图,设α∩β=l ,则在α内与l 平行的直线可以有无数条a 1,a 2,…,a n ,…,它们是一组平行线.这时a 1,a 2,…,a n ,…与平面β都平行,但此时α∩β=l.另外也有可能αβ∥.故选D.4.【答案】D【解析】直线a 不平行于平面α,则a 在α内或a 与α相交,故A 错; 当a α⊂时,在平面α内存在与a 平行的直线,故B 错;α内的直线可能与a 平行或异面,故C 错;显然D 正确. 5.【答案】A【解析】若∥a b ,b α⊂,则∥a α或a α⊂,故①不正确; 若∥a α,b α⊂,则∥a b 或,a b 异面,故②不正确; 若∥a b ,∥b α,则∥a α或a α⊂,故③不正确.故选A . 6.【答案】相交【解析】由公理3知,α与β相交.7.【解析】(1)AM 所在的直线与平面ABCD 相交.(2)CN所在的直线与平面ABCD相交.(3)AM所在的直线与平面CDD1C1平行.(4)CN所在的直线与平面CDD1C1相交.9.【答案】D【解析】三种情况如图(1),(2),(3).10.【答案】B【解析】若直线l与平面α相交,则在平面α内不存在直线与直线l平行,故A错误;若直线l∥平面α,则在平面α内不存在直线与l相交,故C错误;对于直线l与平面α相交,直线l与平面α平行,直线l在平面α内三种位置关系,在平面α内至少有一条直线与直线l垂直,故选B.11.【答案】①【解析】如图,三点A、B、C可能在α的同侧,也可能在α两侧,其中真命题是①.证明:在图①中,因为直线EN ∥BF ,所以、、、B N E F 四点共面,又2EN BF ,因此EF 与BN 相交,设交点为M .因为M ∈EF ,且M ∈NB ,而EF ⊂平面AEF ,NB ⊂平面ABCD ,所以M 是平面ABCD 与平面AEF 的公共点.又因为点A 是平面AEF 和平面ABCD 的公共点,故AM 为两平面的交线. 在图②中,C 1M 在平面11CDD C 内,因此与DC 的延长线相交,设交点为M ,则点M 为平面11A C B 与平面ABCD 的公共点,又点B 也是这两个平面的公共点,因此直线BM 是两平面的交线.学!科网。
工程制图-第三章-直线、平面的相对位置
直线、平面的相对位置本章讨论直线与平面、平面与平面的相对位置关系及其投影,包括以下内容:1)平行关系:直线与平面平行,两平面平行。
2)相交关系:直线与平面相交,两平面相交。
§1 平行关系1.1 直线与平面平行定理:若一直线平行于平面上的某一直线,则该直线与此平面必相互平行。
以,直线EF平行于ABC平面。
[例1]过已知点k ,作一条水平线平行于△ABC 平面。
步骤:1)在ABC 平面内作一水平线AD ; 2)过点K 作 KL ∥AD ; 3)直线KL即为所求。
d′d l′lk′k a′a b′e′bc X[例2]试判断:已知直线AB是否平行于四棱锥的侧表面SCF。
作图步骤:1)作c'm'∥a'b';2)根据CM在平面SCF内,作出cm;3)由于cm不平行于ab,即在该平面内作不出与AB平行的直线,所以,直线AB不平行于四棱锥侧表面SCF。
1.2 平面与平面平行两平面相平行的条件是:如果一平面上的两条相交直线分别平行于另一平面上的两条相交直线,则此两平面平行。
所以:平面ABC 和平面DEF 相平行。
[例3]过点K作一平面,是其与平面ABC平行。
解:只要过K点作两条相交直线分别平行于△ABC的两条边,则这两条相交直线所确定的平面就是所求平面。
作图步骤:2)作KD∥AC(k'd'∥a'c',kd∥ac);a'cac'bb'k'kl'ld'dX1)作KL∥BC(k'l'∥b'c', kl∥bc); 3)平面KDL即为所求。
2.1 直线与平面相交2.1.1 利用积聚性求交点当平面或直线的投影有积聚性时,交点的两个投影中有一个可直接确定,另一个投影可用在直线上或平面上取点的方法求出。
⑴平面为特殊位置[例]求直线MN与平面ABC的交点K并判别可见性。
空间及投影分析平面ABC 是一正垂面,其V 投影积聚成一条直线,该直线与m'n'的交点即为K点的V 投影。
直线与平面、平面与平面间的位置关系
错解:因为 ∥ 所以l与 所成的角α,就是 就是l与 错解 因为BD∥B1D1,所以 与B1D1所成的角 就是 与BD 因为 所以 所成的角.在平面 内以P为顶点 底边在B 为顶点,底边在 所成的角 在平面A1C1内以 为顶点 底边在 1D1上作一个等 在平面 腰三角形,使底角为 则两腰所在直线就与 腰三角形 使底角为α,则两腰所在直线就与 1D1成等角 所 使底角为 则两腰所在直线就与B 成等角,所 以这样的直线有两条.应选 以这样的直线有两条 应选B. 应选 错因分析:错解中受定势思维的影响 只考虑了 错因分析 错解中受定势思维的影响,只考虑了 α ∈ (0, ) 错解中受定势思维的影响 2 π 时的一般情况,而忽略了特殊情况 而忽略了特殊情况.当 时的一般情况 而忽略了特殊情况 当 α = 0或 时, 这样的直 2 线只有一条. 线只有一条 正解: 正解
2-1.如果在两个平面内分别有一条直线,这两条直线互相 - 如果在两个平面内分别有一条直线 如果在两个平面内分别有一条直线, 平行,那么这两个平面的位置关系是 平行,那么这两个平面的位置关系是( C )
A.平行 . C.平行或相交 .平行或相交 B.相交 . D.垂直相交 .
解析:有平行、相交两种情况,如图
解析: 可能在平面α内 在平面α外有 解析:①错,l 可能在平面 内;②错,直线 a 在平面 外有 两种情况: ∥ 和 相交; 可能在平面α内 两种情况:a∥α和 a 与α相交;③错,直线 a 可能在平面 内; 相交 在平面α内或 ∥ ,在平面α内都有无数条直线 ④正确,无论 a 在平面 内或 a∥α,在平面 内都有无数条直线 正确, 与 a 平行. 平行.
2:如图 在长方体 如图,在长方体 的面A 上有一点P(P 如图 在长方体ABCD—A1B1C1D1的面 1C1上有一点 — ∉ B1D1),过P点在平面 1C1上作一直线 使l与直线 成α角, 点在平面A 上作一直线l,使 与直线 与直线BD成 角 过 点在平面 这样的直线l有 这样的直线 有( A.1条 条 B.2条 条 ) C.1条或 条 条或2条 条或 D.无数条 无数条
高中数学必修知识点总结:第二章_直线与平面的位置关系
第二章直线与平面的位置关系1. 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。
公理2作用:确定一个平面的依据。
<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。
公理3作用:判定两个平面是否相交的依据2.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;共面直线平行直线: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。
3.公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行。
公理4作用:判断空间两条直线平行的依据。
4.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5.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;b5E2RGbCAP② 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。
6.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<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7.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。
8.两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。
9.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。
作用:利用该定理可解决直线间的平行问题。
10.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。
线面的位置关系
线面的位置关系线面的位置关系二. 知识总结:直线与平面的位置关系1. 直线在平面内——直线与平面有无数个公共点2. 直线在平面外(1)直线与平面相交——直线与平面有且仅有一个公共点①直线与平面直交(垂直)②直线与平面斜交(不垂直)(2)直线与平面平行——直线与平面没有公共点(一)直线与平面平行的判定和性质1. 判定依据(1)线面平行的定义(2)线面平行的判定定理(又称线线平行则线面平行)(3)面面平行的性质:如果两个平面平行,那么其中一个平面内的直线平行于另一个平面2. 判定方法(1)证明这直线与这平面没有公共点(2)证明这直线与这平面内的某条直线平行(3)证明这直线所在平面与这平面平行(4)证明这直线上有在平面同旁的两点到这个平面距离相等3. 性质(二)直线和平面垂直的判定和性质1. 知识提要(1)直线和平面垂直的定义如果一条直线和平面内的任何一条直线都垂直,就称这条直线和这个平面互相垂直。
(2)直线和平面垂直的判定定理如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直于这个平面。
(3)两两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。
2. 方法提要:判定直线垂直平面的方法(1)证明这直线与平面内两条相交直线都垂直(2)证明这直线与平面的一条垂线平行(3)证明这直线所在平面垂直该平面,并且这直线垂直于两平面的交线(4)证明这直线垂直于另一个平面,而这个平面与已知平面互相平行(5)证明直线是这平面的两个相交垂面的交线【典型例题】[例1] 已知:正方形ABCD与正方形ADEF所在平面相交,M、N分别是BD、AE内的动点,且BM=AN,求证:MN//平面CED。
证明:连结AM并延长交CD于G,连结GE由AB//CD[例2] 设S是平行四边形ABCD所在平面外一点,P、Q、R 分别是SC、SB、SD上的点,且,求证:SA//平面PQR。
证:如图,设,则O为AC的中点,连结SO设,由取SC中点M,连结OM、KP由[例3] 正三棱柱中,。
(完整版)直线平面平行、垂直的判定及其性质知识点
一、直线、平面平行的判定及其性质知识点一、直线与平面平行的判定ⅰ.直线和平面的位置关系(一条直线和一个平面的位置关系有且只有以下三种)位置关系直线在平面内直线与平面相交直线与平面平行公共点有无数个公共点有且只有一个公共点没有公共点符号表示a⊂αa∩α=A a||α图形表示注:直线和平面相交或平行的情况统称为直线在平面外ⅱ.思考:如图,设直线b在平面α内,直线a在平面α外,猜想在什么条件下直线a与平面α平行.(a||b)判定文字描述直线和平面在空间平面永无交点,则直线和平面平行(定义)平面外的一条直线一次平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行图形条件a与α无交点结论a∥αb∥α※判定定理的证明知识点二、直线与平面平行的性质性质文字描述一条直线与一个平面平行,则这条直线与该平面无交点一条直线和一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面相交,这条直线和交线平行.图形条件a∥αa∥αa⊂βα∩β=b结论a∩α=∅a∥b线面平行,则线线平行特别提示证明直线和平面的平行通常采用如下两种方法:①利用直线和平面平行的判定定理,通过“线线”平行,证得“线面”平行;②利用两平面平行的性质定理,通过“面面”平行,证得“线面”平行.判定文字描述如果两个平面无公共点,责成这两个平面平行一个平面内有两条相交直线与另一个平面平行,那么这两个平面平行.如果两个平面同时垂直于一条直线,那么这两个平面垂直。
图形条件α∩β=∅a,b⊂βa∩b=Pa∥αb∥αl⊥αl⊥β结论α∥βα∥βα∥β性质文字描述如果两个平行平面同时和第三平面相交,那么他们的交线平行如果两个平面平行,那么其中一个平面内的直线平行于另一个平面图形条件α∥ββ∩γ=bα∩γ=a α∥β a⊂β结论a∥b a∥α二、直线、平面垂直的判定及其性质知识点一、直线和平面垂直的定义与判定 定义 判定语言描述 如果直线l 和平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线l 与平面互相垂直,记作l ⊥α一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则这条直线与该平面垂直. 图形条件b 为平面α内的任一直线,而l 对这一直线总有l ⊥αl ⊥m ,l ⊥n ,m ∩n =B ,m ⊂α,n ⊂α 结论l ⊥α l ⊥α 要点诠释:定义中“平面内的任意一条直线”就是指“平面内的所有直线”,这与“无数条直线”不同(线线垂直线面垂直)性质语言描述 一条直线垂直于一个平面,那么这条直线垂直于这个平面内的所有直线垂直于同一个平面的两条直线平行.图形条件结论知识点三、二面角Ⅰ.二面角::从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫二面角(dihedral angle ). 这条直线叫做二面角的棱,这两个半平面叫做二面角的面. 记作二面角AB αβ--. (简记P AB Q --)二面角的平面角的三个特征:ⅰ. 点在棱上ⅱ. 线在面内 ⅲ.与棱垂直Ⅱ.二面角的平面角:在二面角αβ-l -的棱l 上任取一点O ,以点O 为垂足,在半平面,αβ内分别作垂直于棱l 的射线OA 和OB ,则射线OA 和OB 构成的AOB ∠叫做二面角的平面角. 作用:衡量二面角的大小;范围:00180θ<<.定义判定文字描述两个平面相交,如果它们所成的二面角是直二面角,就说这两个平面垂直.一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直图形结果α∩β=l α-l-β=90o α⊥β“任何”“随意”“无数”等字眼知识点五、平面和平面垂直的性质面面垂直线面垂直(如果两个平面垂直,那么一个平面内垂直于它们交线的直线与一个面平垂直)例题1.如图,若Ω是长方体ABCD-A1B1C1D1被平面EFGH截去几何体EFGHB1C1后得到的几何体,其中E为线段A1B1上异于B1的点,F为线段BB1上异于B1的点,且EH∥A1 D1,则下列结论中不正确的是A. EH∥FGB.四边形EFGH是矩形C. Ω是棱柱D. Ω是棱台2能保证直线a与平面α平行的条件是( A )A.a⊄α,b⊂α,a∥b B .b⊂α,a∥bC. b⊂α,c∥α,a∥b,a∥cD. b⊂α,A∈a,B∈a,C∈b ,D∈b且AC=BD3下列命题正确的是( D F )A. 平行于同一平面的两条直线平行B. 若直线a∥α,则平面α内有且仅有一条直线与a平行C. 若直线a∥α,则平面α内任一条直线都与a平行D. 若直线a∥α,则平面α内有无数条直线与a平行E. 如果a、b是两条直线,且a∥b,那么a平行于经过b的任何平面F. 如果直线a、b和平面α满足a∥b,a∥α,b⊄α,那么b∥α4在空间,下列命题正确的是(A)平行直线的平行投影重合(B)平行于同一直线的两个平面平行(C)垂直于同一平面的两个平面平行(D )垂直于同一平面的两条直线平行5已知m 、n 为两条不同的直线,a 、β为两个不同的平面,则下列命题中正确的是A .,,m n αα⊂⊂m ∥β,n ∥β⇒a ∥βB .a ∥β,,m n αβ⊂⊂⇒m ∥nC .m ⊥a,m ⊥n ⇒n ∥aD .n ∥m,n ⊥a ⇒m ⊥a 6.下列命题中错误的是(A )如果平面α⊥平面β,那么平面α内一定直线平行于平面β(B )如果平面α垂直于平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面β (C )如果平面α⊥平面γ,平面β⊥平面γ,l αβ⋂=,那么l ⊥平面γ (D )如果平面α⊥平面β,那么平面α内所有直线都垂直于平面β8.求证:空间四边形相邻两边中点的连线,平行于经过另外两边的平面. 已知:空间四边形ABCD 中,E 、F 分别是AB 、AD 的中点 求证:E F ‖平面BCD8题图 9题图9.如图,在椎体P-ABCD 中,ABCD 是边长为1的棱形, 且∠DAB=60 , ,PB=2, E,F 分别是BC,PC 的中点. (1) 证明:AD ⊥ 平面DEF;(2) 求二面角P-AD-B 的余弦值.课堂练习A 组3.m 、n 是空间两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,下面四个命题中,真命题的序号是________.①m ⊥α,n ∥β,α∥β⇒m ⊥n ; ②m ⊥n ,α∥β,m ⊥α⇒n ∥β; ③m ⊥n ,α∥β,m ∥α⇒n ⊥β; ④m ⊥α,m ∥n ,α∥β⇒n ⊥β.4.如图,在直四棱柱ABCD-A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 为等腰梯形,AB//CD ,AB=4, BC=CD=2, AA 1=2,E 、E 1、F 分别是棱AD 、AA 1、AB 的中点。
直线与平面、平面与平面的位置关系知识点
//ab a bαα⊄⊂//a α//a b直线与平面、平面与平面的位置关系【知识梳理】【直线与平面平行的判定方法和性质定理】1.判定方法(1)定义法:直线与平面无公共点.(2)判定定理:(3)其他方法://a αββ⊂ 2.性质定理://a a bαβαβ⊂⋂=【平面与平面平行的判定方法和性质定理】 1.判定方法 (1)定义法:两平面无公共点.(2)判定定理:////a b a b a b Pββαα⊂⊂⋂= //αβ(3)其他方法:a a αβ⊥⊥ //αβ;////a γβγ //αβ2.性质定理://a bαβγαγβ⋂=⋂=【直线与平面垂直的判定方法和性质定理】//a α//a b1.判定方法(1)用定义:如果一条直线与一个平面内的所有直线都垂直,则这条直线和这个平面垂直.(2)判定定理:a ba cb c A b c αα⊥⊥⋂=⊂⊂ a α⊥ (3)推论://a a bα⊥ b α⊥ (3)性质①a b αα⊥⊂ a b ⊥ ② a b αα⊥⊥【平面与平面垂直的判定方法和性质定理】(1)定义:两个平面相交,如果它们所成的二面角是直二面角,就说这两个平面互相垂直.(2)判定定理 a a αβ⊂⊥ αβ⊥ (3)性质:①性质定理 l a a lαβαβα⊥⋂=⊂⊥ αβ⊥ ② l P PA Aαβαβαβ⊥⋂=∈⊥垂足为 A l ∈ ③ l P PA αβαβαβ⊥⋂=∈⊥ PA α⊂【转化思想】 面面平行 线面平行 线线平行面面垂直 线面垂直线线垂直//a b。
位置关系知识点总结
位置关系知识点总结位置关系学问点总结第一篇空间点、直线、平面之间的位置关系以下学问点需要我们去理解,记忆。
1、数学所说的直线是无限延长的,没有起点,也没有终点。
2、数学所说的平面是无限延长的,没有起始线,也没有终点线。
3、公理1 假如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。
4、过不在同始终线上的三点,有且只有一个平面。
5、假如两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一个过该点的公共直线。
6、平行于同一条直线的两条直线平行。
7、直线在平面内,因为直线上有很多多个点,平面上也有很多多个点,因此用子集的符号表示直线在平面内。
8、直线与平面的位置关系,直线与直线的位置关系是本节课的重点和难点。
9、做位置关系的题目,可以借助实物,直观理解。
一、直线与方程考试内容及考试要求考试内容:直线的倾斜角和斜率;直线方程的点斜式和两点式;直线方程的一般式;两条直线平行与垂直的条件;两条直线的交角;点到直线的距离;考试要求:理解直线的倾斜角和斜率的概念,把握过两点的直线的斜率公式,把握直线方程的点斜式、两点式、一般式,并能依据条件娴熟地求出直线方程。
把握两条直线平行与垂直的条件,两条直线所成的角和点到直线的距离公式能够依据直线的方程推断两条直线的位置关系。
位置关系学问点总结第二篇直线、平面平行的判定及其性质直线与平面平行的判定定理:平面外的一条直线与平面内的一条直线平行,则该直线和这个平面平行.稳固深化练习:如图,四棱锥A—DBCE中,O为底面正方形DBCE对角线的交点,F为AE的中点.,求证:AB//平面教师点评,规范步骤,强调判定定理三条件,缺一不行.小组协作合作探究:如图,正方体中,P 是棱A1B1的中点,过点P 在正方体外表画一条直线使之与截面A1BCD1平行.教师引导小组商量,并进行各小组指导,最终汇总点评,总结关键点.如图,在正方体中,E为的中点,试推断与平面AEC的位置关系,并说明理由.位置关系学问点总结第三篇直线与方程(1)直线的倾斜角定义:x轴正向与直线向上方向之间所成的角叫直线的倾斜角.特殊地,当直线与x轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0度.因此,倾斜角的取值范围是0°≤α<180°(2)直线的斜率①定义:倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率.直线的斜率常用k表示.即.斜率反映直线与轴的倾斜程度.当时,;当时,;当时,不存在.②过两点的直线的斜率公式:留意下面四点:(1)当时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角为90°;(2)k与P1、P2的顺序无关;(3)以后求斜率可不通过倾斜角而由直线上两点的坐标直接求得;(4)求直线的倾斜角可由直线上两点的坐标先求斜率得到.(3)直线方程①点斜式:直线斜率k,且过点留意:当直线的斜率为0°时,k=0,直线的方程是当直线的斜率为90°时,直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示.但因l上每一点的横坐标都等于x1,所以它的方程是②斜截式:,直线斜率为k,直线在y轴上的截距为b③两点式:()直线两点,④截矩式:其中直线与轴交于点,与轴交于点,即与轴、轴的截距分别为.⑤一般式:(A,B不全为0)留意:各式的适用范围特别的方程如:(4)平行于x轴的直线:(b为常数);平行于y轴的直线:(a为常数);(5)直线系方程:即具有某一共同性质的直线(一)平行直线系平行于已知直线(是不全为0的常数)的直线系:(C为常数)(二)垂直直线系垂直于已知直线(是不全为0的常数)的直线系:(C为常数)(三)过定点的直线系(ⅰ)斜率为k的直线系:,直线过定点;(ⅰ)过两条直线,的交点的直线系方程为(为参数),其中直线不在直线系中。
高中数学空间点、直线、平面之间的位置关系解析!
高中数学空间点、直线、平面之间的位置关系解析!一、空间点、直线、平面之间的位置关系1、平面的基本性质的应用① 公理1:公理1② 公理2:公理2③ 公理3:2、平行公理主要用来证明空间中的线线平行 .3、公理 2 三推论:① 一条直线和直线外一点唯一确定一个平面;② 两条平行直线唯一确定一个平面;③ 两条相交直线唯一确定一个平面 .4、点共线、线共点、点线共面问题① 证明空间点共线问题,一般转化为证明这些点是某两个平面的公共点,再根据公理 3 证明这些点都在这两个平面的交线上 .② 证明空间三线共点问题,先证两条直线交于一点,再证明第三条直线经过这点,把问题转化为证明点在直线上 .③ 证明点线共面问题的常用方法:方法一:先确定一个平面,再证明有关点、线在此平面内;方法二: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 .【例题1】如图所示,四边形ABEF 和ABCD 都是直角梯形,∠BAD = ∠FAB = 90°,BC ∥且= ½ AD,BE ∥且= ½ FA,G , H 分别为 FA , FD 的中点 .(1) 证明:四边形 BCHG 是平行四边形;(2) C , D , F , E 四点是否共面?请说明理由 .例题1图【解析】(1) 证明:∵ G , H 分别为 FA , FD 的中点,∴ GH 是△FAD 的中位线,∴ GH ∥且= ½ AD ,又∵ BC ∥且= ½ AD,∴ GH ∥且 = BC,∴ 四边形 BCHG 是平行四边形 .(2) 证明:方法一:证明点 D 在 EF 和 CH 确定的平面内 .∵ BE ∥且= ½ FA,点 G 为 FA 的中点,∴ BE ∥且= FG,则四边形 BEFG 为平行四边形,∴ EF∥BG .由 (1) 可知BG∥CH,∴ EF∥CH,即 EF 与 CH 共面,又∵ D∈FH,∴ C , D , F , E 四点共面 .方法二:分别延长 FE 和 DC,交 AB 于点 M 和 M'',在证点 M 和 M’重合,从而 FE 和 DC 相交 .如上图所示,分别延长 FE 和 DC,交 AB 于点 M 和 M'',∵ BE ∥且= ½ FA,∴ 点 B 为 MA 的中点,∵ BC ∥且= ½ AD,∴ 点 B 为 M''A 的中点,∴ M 与 M'' 重合,即 FE 与 DC 相交于点 M (M'') ,∴ C , D , F , E 四点共面 .二、异面直线的判定(方法)1、定义法(不易操作);2、反证法先假设两条直线不是异面直线,即两直线平行或相交;再由假设的条件出发,经过严密的推理,导出矛盾,从而否定假设肯定两条直线异面 .假设法在异面直线的判定中会经常用到 .3、常用结论过平面外一点和平面内一点的直线,与平面内不过该点(A) 的直线是异面直线 .【例题2】如图所示,正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,点 M , N 分别是 A1B1 , B1C1 的中点 .(1) AM 和 CN 是否是异面直线?请说明理由;(2) D1B 和 CC1 是否是异面直线?请说明理由 .例题2图【解析】(注:先给结论,再给理由,注意答题规范!)(1) AM 和 CN 不是异面直线 .理由:如图上图所示,分别连接 MN , A1C1 和 AC,∵ 点 M , N 分别是 A1B1 , B1C1 的中点,∴ MN∥A1C1 ,又∵ AA1∥且=CC1 ,∴ 四边形 AA1C1C 是平行四边形,∴ A1C1∥AC,∴ MN∥AC,∴ 点 A , M , N , C 在同一平面内,故 AM 和 CN 不是异面直线 .(2) D1B 和 CC1 是异面直线 .证明:∵ ABCD-A1B1C1D1 是正方体,∴ B , C , C1 , D1 四点不共面 .假设 D1B 和 CC1 不是异面直线,则存在平面α,使 D1Bㄷ平面α,CC1ㄷ平面α,∴ D1 , B , C , C1 ∈平面α,∴ 与ABCD-A1B1C1D1 是正方体矛盾,∴ 假设不成立,∴ D1B 和 CC1 是异面直线 .三、异面直线所成的角1、求异面直线所成角的方法关键是将其中一条直线平移到某个位置使其与令一条直线相交,或将两条直线同时平移到某个位置,使其相交 .2、求异面直线所成角的步骤① 通过作出平行线,得到相交直线;② 证明相交直线所成的角为异面直线所成的角;③ 通过解三角形求出该角的大小 .【例题3】如图所示,在空间四边形 ABCD 中,已知 AB = CD 且 AB 与 CD 所成的角为30°,点 E , F 分别是 BC 和 AD 的中点,求 EF 与 AB 所成角的大小 .例题3图【解析】要求 EF 与 AB 所成的角,可以经过某一点作两条直线的平行线,因为 E,F 都是中点,所以可以过点 E 或点 F 作 AB 的平行线找到异面直线所成的角 .取 AC 的中点,平移 AB 和 CD,使已知角和所求的角在同一个三角形中求解 .【解答过程】取 AC 的中点 G,分别连接 EG 和 FG ,则有EG∥AB,FG∥CD,∵ AB = CD ,∴ EG = FG ,∴ ∠GEF (或它的补角)为 EF 与 AB 所成的角,∠EGF (或它的补角)为 AB 与 CD 所成的角,又∵ AB 与 CD 所成的角为30°,∴ ∠EGF = 150° 或30°,由 EG = FG , 可知△GEF为等腰三角形,当∠EGF = 30° 时,∠GEF = 75°,当∠EGF = 150° 时,∠GEF = 15°,∴ EF 与 AB 所成的角为15° 或75° .。
工程制图之直线与平面 平面与平面相对位置
A
Ⅰ
A
Ⅰ
D
Ⅱ
两平面垂直
D
Ⅱ
两平面不垂直
反之,两平面相互垂直,则由属于第一个平面的任意一点向第二个 平面作的垂线必属于第一个平面。
例1:平面由 BDF给定,试过定点K作平面的垂面。
h’ f’
c’
g’
k’
a’
b’
d’
a d
f c b
k g
h
返回
例2 、试判断 ABC与相交两直线KG和KH所给定的平面是否垂直。
a’ e’
f
2
a
b k
1
c
e
返回
例2 求直线EF与一般位置平面ΔABC的交点K。
f’
c’
b’ PH f
2’ k’
1’
a’ e’
步骤:
1、 过EF作铅垂面P。 2、求P平面与ΔABC 的交线ⅠⅡ。
3、求交线ⅠⅡ 与EF 的交点K。
a
1
b
k 2
c
e
返回
六、两一般位置平面相交求交线的方法
B M
K A
L F
点Ⅰ在FH上,点Ⅱ在BC上,点Ⅰ 在上,点Ⅱ在下,故fh可见,n2 不可见。
返回
五、直线与一般位置平面相交
M
A
例题1
C
例题2
B
N
判别可见性
返回
例1 求直线EF与一般位置平面ΔABC的交点K。
QV
c’
f’ 1’
k’ b’
2’
步骤:
1、 过EF作正垂面Q。 2、求Q平面与ΔABC 的交线ⅠⅡ。 3、求交线ⅠⅡ与EF 的交点K。
返回
例:求两平面的交线MN并判别可见性。
高中数学:空间点、直线、平面之间的位置关系 (17)
③a.若直线 a⊂平面 α,a,b 异面,则 b 与 α 的关系为________. b.若直线 a⊂平面 α,a,b 相交,则 b 与 α 的关系为________. 【答案】 a.平行或相交 b.相交或 b⊂α
第20页
题型二 平面与平面之间的位置关系 例 2 (1)已知平面 α,β ,且 α∥β ,直线 a⊂α,直线 b ⊂β,则直线 a 与直线 b 具有怎样的位置关系?画出图形. (2)已知平面 α,β,直线 a,b,且 a⊂α,b⊂β,α∩β= l,则直线 a 与直线 b 具有怎样的位置关系?画出图形.
B.m∥α D.m 在平面 α 外
【答案】 A
第11页
②若直线 l∩平面 α=A,直线 b⊂α,则 l 与 b 的位置关系 为________.
【答案】 相交或异面
第12页
③若直线 l∩平面 α=A,l 与直线 b 相交或异面,则 b 与 α 的位置关系为________.
【答案】 相交、平行或 b⊂α
第26页
(3)若三个平面两两相交,则它们将空间分六、七或八个部分, 如图③,④,⑤.
第27页
探究 3 本题考查了空间想象能力,分类讨论思想,相交平 面的画法.
第28页
解立体几何题时,比如直线与几个平面之间的位置关系,你 可以把手中的笔当成直线,把课桌或者课本当作平面,把教室当 作长方体,这样就将抽象的东西变得具体了.平时,动手做一些 立体模型,如长方体、立方体、圆柱、圆锥、正四面体等几何体 模型,这些都是建立空间想象力的途径.
例 1 下列说法:
①若直线 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 b⊂α,则 a∥α;
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
//a b a b α
α⊄⊂//a α//a b
直线与平面、平面与平面的位置关系
【知识梳理】
【直线与平面平行的判定方法和性质定理】
1.判定方法
(1)定义法:直线与平面无公共点.
(2)判定定理:
(3)其他方法://a αββ⊂ 2.性质定理://a a b
α
βαβ⊂⋂=
【平面与平面平行的判定方法和性质定理】 1.判定方法 (1)定义法:两平面无公共点.
(2)判定定理:////a b a b a b P
β
β
αα
⊂⊂⋂= //αβ
(3)其他方法:a a αβ⊥⊥ //αβ; ////a γβγ
//αβ 2.性质定理://a b
αβ
γαγβ⋂=⋂=
//a α
//a b
【直线与平面垂直的判定方法和性质定理】
1.判定方法
(1)用定义:如果一条直线与一个平面内的所有直线都垂直,则这条直线和这个平面垂直.
(2)判定定理:a b
a c
b c A b c α
α
⊥⊥⋂=⊂⊂ a α⊥ (3)推论://a a b
α⊥ b α⊥ (3)性质①
a b αα⊥⊂ a b ⊥ ② a b αα⊥⊥
【平面与平面垂直的判定方法和性质定理】
(1)定义:两个平面相交,如果它们所成的二面角是直二面角,就说这两个平面互相垂直.
(2)判定定理 a a αβ
⊂⊥ αβ⊥ (3)性质:①性质定理 l a a l
αβ
αβα
⊥⋂=⊂⊥ αβ⊥ ② l P PA A
αβαβαβ⊥⋂=∈⊥垂足为 A l ∈ ③ l P PA αβ
αβα
β⊥⋂=∈⊥ PA α⊂
【转化思想】
面面平行 线面平行 线线平行
面面垂直 线面垂直 线线垂直
//a b。