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点、直线、平面之间的位置关系(知识点汇总)大全
必修2第二章 点、直线、平面之间的位置关系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(此公理可以用来判断直线是否在平面内)。
符号语言:,,,A l B l A B l ααα∈∈∈∈ ⇒ ∈且。
公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。
三个推论:① 经过一条直线和这条直线外一点,有且只有一个平面; ② 经过两条相交直线,有且只有一个平面; ③ 经过两条平行直线,有且只有一个平面; (它们给出了确定一个平面的依据)。
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(这条公共直线即为两个平面的交线)。
符号语言:,,P P l P l αβαβ∈∈⇒=∈ 且。
公理4:平行于同一直线的两条直线互相平行(平行线的传递性)。
符号语言://,////a l b l a b ⇒且。
2.空间中直线与直线之间的位置关系(1)位置关系:两条直线⎧⎧⎪⎨⎨⎩⎪⎩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(2)异面直线:把不在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线。
(3)两条异面直线所成的角:已知两条异面直线,a b ,经过空间任意一点O 作直线//,//a a b b '',我们把a '与b '所成的锐角(或直角)叫异面直线,a b 所成的角(或夹角)。
(易知:夹角范围090θ<≤︒)(4)等角定理:空间中如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等或互补。
3.空间中直线与平面之间的位置关系直线l 与平面α//l l A l ααα⊂⎧⎪=⎧⎨⎨⎪⎩⎩直线在平面内()有无数个公共点直线与平面相交()有且只有一个公共点直线在平面外直线与平面平行()没有公共点4.空间中平面与平面之间的位置关系平面α与平面β//l αβαβ⎧⎨=⎩两个平面平行()没有公共点两个平面相交()有一条公共直线5.直线与平面平行的判定及其性质定理定理 定理内容 符号表示直线与平面 平行的判定平面外的一条直线与平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行ααα////a b a b a ⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊂⊄ 平面与平面平行的判定 一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行βαααββ//////⇒⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫=⊂⊂P b a b a b a 直线与平面平行的性质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b a b a a ////⇒⎪⎭⎪⎬⎫=⊂βαβα平面与平面平行的性质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b a b a ////⇒⎪⎭⎪⎬⎫==βγαγβα(1)线面平行的其它判定方法 ①定义:直线与平面无公共点;②若两个平面平行,则在其中一个平面内的任意一条直线平行于另一个平面; 符号语言:αββα////a a ⇒⎭⎬⎫⊂; (2)面面平行的其它判定方法 ①定义:两个平面无公共点;②垂直于同一条直线的两个平面平行;符号语言:βαβα//⇒⎭⎬⎫⊥⊥a a ; ③平行于同一个平面的两个平面平行;符号语言:βαγβγα//////⇒⎭⎬⎫; ④如果一个平面内的两条相交直线平行于另一个平面内的两条相交直线,那么这两个平面互相平行;符号语言:βαβα//,,////⇒⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫==⊂⊂B d b A c a d b c a dc b a ;6.直线与平面所成的角(1)直线与平面垂直:如果直线l 与平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线l 与平面α垂直,记作l α⊥。
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//a b
//a b
1.线面平行判定定理: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。
(简述为线线平行线面平行) 表述及图示
2.线面平行性质定理: 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,那么这条直线就和交线平行。
(简述为线面平行线线平行)
//a a b
α
βαβ⊂⋂= 3.平面平行判定定理:如果一个平面内的两条相交直线都平行于另一个平面,那么这两个平面平行。
////a b a b a b P
β
β
αα
⊂⊂⋂= //αβ
4.平面平行性质定理:如果两个平行平面都和第三个平面相交,那么它们的交线平行
//a b
αβ
γαγβ⋂=⋂= 5.线面垂直的判定定理:一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线就垂直于这个
平面。
a b
a c
b c A b c α
α
⊥⊥⋂=⊂⊂ a α⊥
6.线面垂直性质定理:垂直于同一平面的两条直线平行。
a b αα⊥⊥ 7.面面垂直判定定理: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。
简述为“线面垂直,则面面垂直”。
a a αβ
⊂⊥ αβ⊥ 8.面面垂直性质定理:如果两个平面互相垂直,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。
l a a l αβ
αβα
⊥⋂=⊂⊥ αβ⊥ //a b a b
α
α
⊄⊂//a α//a b。
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高中空间点线面之间位置关系知识点总结第一章 空间几何体(一)空间几何体的结构特征(1)多面体——由若干个平面多边形围成的几何体.旋转体——把一个平面图形绕它所在平面内的一条定直线旋转形成的封闭几何体。
其中,这条定直线称为旋转体的轴。
(2)柱,锥,台,球的结构特征1.1棱柱——有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的几何体叫做棱柱。
1.2圆柱——以矩形的一边所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体叫圆柱.2.1棱锥——有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体叫做棱锥。
2.2圆锥——以直角三角形的一直角边所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体叫圆锥。
3.1棱台——用一个平行于底面的平面去截棱锥,我们把截面与底面之间的部分称为棱台. 3.2圆台——用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面与截面之间的部分叫做圆台.4.1球——以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆旋转一周形成的旋转体叫做球体,简称球. (二)空间几何体的三视图与直观图1.投影:区分中心投影与平行投影。
平行投影分为正投影和斜投影。
2.三视图——正视图;侧视图;俯视图;是观察者从三个不同位置观察同一个空间几何体而画出的图形;画三视图的原则: 长对齐、高对齐、宽相等3.直观图:直观图通常是在平行投影下画出的空间图形。
4.斜二测法:在坐标系'''x o y 中画直观图时,已知图形中平行于坐标轴的线段保持平行性不变,平行于x 轴(或在x 轴上)的线段保持长度不变,平行于y 轴(或在y 轴上)的线段长度减半。
重点记忆:直观图面积=原图形面积 (三)空间几何体的表面积与体积 1、空间几何体的表面积①棱柱、棱锥的表面积: 各个面面积之和②圆柱的表面积 ③圆锥的表面积2S rl r ππ=+④圆台的表面积22Srl r Rl R ππππ=+++ ⑤球的表面积24S R π=⑥扇形的面积公式213602n R S lr π==扇形(其中l 表示弧长,r 表示半径) 2、空间几何体的体积①柱体的体积 V S h =⨯底 ②锥体的体积 13V S h =⨯底③台体的体积 1)3V S S S S h =++⨯下下上上( ④球体的体积343V R π=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450,且横边画成邻边的2倍长(如图)(2)平面通常用希腊字母α、β、γ等表示,如平面α、平面β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。
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点、直线、平面之间的位置关系一、线、面之间的平行、垂直关系的证明书中所涉及的定理和性质可分为以下三类:1、平行关系与平行关系互推;2、垂直关系与垂直关系互推;线面垂直判定定理线面垂直的定义两平面的法线垂直则两平面垂直面面垂直判定定理线面平行判定定理线面平行性质定理线面平行转化面面平行判定定理面面平行性质定理3、平行关系与垂直关系互推。
以线或面为元素,互推的本质是以某一元素为中介,通过另外两元素与中介元素的垂直或平行关系,推导出该两元素的关系,总共有21种情况,能得出结论的有以下9种情况。
线线平行传递性:;b c c a b a //////⇒⎭⎬⎫面面平行传递性:;γαβγβα//////⇒⎭⎬⎫线面垂直、线面垂直线面平行:;⇒ααββα//a a a ⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊄⊥⊥线面垂直线线平行(线面垂直性质定理):;⇒b a b a //⇒⎭⎬⎫⊥⊥αα线面垂直面面平行:;⇒βαβα//⇒⎭⎬⎫⊥⊥a a 线面垂直、面面平行线面垂直:;⇒βαβα⊥⇒⎭⎬⎫⊥a a //线线平行、线面垂直线面垂直:;⇒αα⊥⇒⎭⎬⎫⊥b a b a //线面垂直、线面平行面面垂直:。
⇒βααβ⊥⇒⎭⎬⎫⊥a a //备注:另外证明平行关系时可以从最基本的定义交点入手,证明垂直关系时可以从最基本的定义角度入手。
符号化语言一览表①线面平行;;;ααα////a a b b a ⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊄⊂αββα////a a ⇒⎭⎬⎫⊂ααββα//a a a ⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊄⊥⊥②线线平行:;;;;////a a a b b αβαβ⎫⎪⊂⇒⎬⎪=⎭ b a b a //⇒⎭⎬⎫⊥⊥αα////a a b b αβαγβγ⎫⎪=⇒⎬⎪=⎭b c c a b a //////⇒⎭⎬⎫③面面平行:;;;,////,//a b a b O a b αααβββ⊂⊂⎫⎪=⇒⎬⎪⎭βαβα//⇒⎭⎬⎫⊥⊥a a γαβγβα//////⇒⎭⎬⎫④线线垂直:;b a b a ⊥⇒⎭⎬⎫⊂⊥αα⑤线面垂直:;;,,a b a b O l l a l b ααα⊂⊂⎫⎪=⇒⊥⎬⎪⊥⊥⎭,l a a a l αβαββα⊥⎫⎪=⇒⊥⎬⎪⊂⊥⎭ ;;βαβα⊥⇒⎭⎬⎫⊥a a //αα⊥⇒⎭⎬⎫⊥b a b a //⑥面面垂直:二面角900; ;;βααβ⊥⇒⎭⎬⎫⊥⊂a a βααβ⊥⇒⎭⎬⎫⊥a a //二、立体几何中的重要方法1、求角:(步骤-------Ⅰ找或作角;Ⅱ求角)⑴异面直线所成角的求法:①平移法:平移直线,构造三角形;②补形法:补成正方体、平行六面体、长方体等,发现两条异面直线间的关系.注:还可用向量法,转化为两直线方向向量的夹角.⑵直线与平面所成的角:①直接法(利用线面角定义);②先求斜线上的点到平面距离h ,与斜线段长度作比,得sin ;③三线三角公式.θ12cos cos cos θθθ=注:还可用向量法,转化为直线的方向向量与平面法向量的夹角.⑶二面角的求法:①定义法:在二面角的棱上取一点(特殊点),作出平面角,再求解;②垂面法:作面与二面角的棱垂直; ③投影法(三垂线定理);④面积摄影法.注:对于没有给出棱的二面角,应先作出棱,然后再选用上述方法;还可用向量法,转化为两个班平面法向量的夹角.2、求距离:(步骤-------Ⅰ找或作垂线段;Ⅱ求距离)⑴两异面直线间的距离:一般先作出公垂线段,再进行计算;或转化为线面距离、点面距离;⑵点到直线的距离:一般用三垂线定理作出垂线段,再求解;⑶点到平面的距离:①垂面法:借助面面垂直的性质作垂线段(确定已知面的垂面是关键),再求解;②等体积法;还可用向量法:.||n d =3、证明平行、垂直的理论途径:①证明直线与直线的平行的思考途径:(1)转化为判定共面二直线无交点(定义);(2)转化为两直线同与第三条直线平行;(3)转化为线面平行;(4)转化为线面垂直;(5)转化为面面平行.②证明直线与平面的平行的思考途径:(1)转化为直线与平面无公共点(定义);(2)转化为线线平行;(3)转化为面面平行.③证明平面与平面平行的思考途径:(1)转化为判定两平面无公共点(定义);(2)转化为线面平行;(3)转化为线面垂直.④证明直线与直线的垂直的思考途径:(1)转化为相交垂直;(2)转化为线面垂直.⑤证明直线与平面垂直的思考途径:(1)转化为该直线与平面内任一直线垂直(定义);(2)转化为该直线与平面内相交的两条直线垂直;(3)转化为该直线与平面的一条垂线平行;(4)转化为该直线垂直于另一个平行平面;(5)转化为该直线与两个垂直平面交线垂直.⑥证明平面与平面的垂直的思考途径:(1)转化为判断二面角是直二面角;(2)转化为线面垂直.。
点线面之间的位置关系的知识点汇总
点线面之间的位置关系的知识点汇总————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: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450,且横边画成邻边的2倍长(如图)(2)平面通常用希腊字母α、β、γ等表示,如平面α、平面β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A ∈LB ∈L => L α A ∈α B ∈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。
符号表示为:A 、B 、C 三点不共线 => 有且只有一个平面α, 使A ∈α、B ∈α、C ∈α。
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 ∈α∩β =>α∩β=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:相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点;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 a ∥b 。
2 公理4:平行于 c ∥b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: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; ② 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;D C BAα LA ·α C ·B·A· α P · α Lβ 共面=>a ∥2⑤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。
点线面间的位置关系知识点总结(含题)(
点线面间的位置关系知识点总结一、三个公理公理1如果一条直线上的两点在一个平面内,那么_________________________________________公理2:过________________________ 的三个点,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_____________________________二、空间两条直线间的位置关系分类为:______________ , ______________ ,_______________ ;其中__________ , _________ 合称为______________三、空间直线与平面间的位置关系分类为:__________________ ,____________ ,__________________ ;其中__________ , _________ 合称为______________四、空间平面与平面间的位置关系分类为:______________ ,当两个平面成90。
时,属于____________ 关系常用证明技巧一、线面平行列1 (2IH1年怀化楓蝌)如图所示*已知几0是单位止方WABCn-A^.C^的面A^BA和面』肮2>的中心*求证:卩总〃平面ncr^n.练习1. 正方形ABCD与正方形ABEF所在平面相交于AB,在AE、BD上各有一点P、Q且AP = DQ. 求证:PQ//平面BCE.2・妇匿,四棱链/一乩噸一平面所裁*截面为平厅四边形吕他求证,m/zz面日捌3* (加10年彌考■陕丙雜)如图’在四棱饰P ABCD中.底血ABCD^矩形「只4 丄平SLUJC/h .lP-.Ltf, BP-IiC-1, E, F分别&l f B T PC 的中点.门)证明* EF//平血知";卩)求二棱锥E—.【号「的休枳匚(2)1/3二、线面垂直1、(2006年北京卷)如图,在底面为平行四边形的四棱锥P ABCD中,AB 点E是PD的中点•(I)求证:AC PB ; (n)求证:PB〃平面AEC ;2、( 2006年浙江卷)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面为直角梯形BAD=90 ° ,PA丄底面ABCD,且PA= AD=AB=2BC,M、N 分别为PC、PB 求证:PB丄DM;3、(2006年福建卷)如图,四面体ABCD中,0、E分别是BD、BC的中点,CA(I)求证:AO 平面BCD;AC , PA 平面ABCD,且PA AB , CB CD BD 2, AB AD . 2.,AD // BC, /的中点•ADOE4、( 2006年重庆卷)如图,在四棱锥P—ABCD中,PA 底面ABCD, PC、DAB 为直角,AB II CD,AD=CD=24B,E、F 分另U为CD的中点.(I)试证:CD 平面BEF;5、(全国H ?理?9题)如图,在四棱锥SCS-ABCD中,底面ABCD为正方形,侧棱SD丄底面ABCD , E、F分别是AB、的中点。
点线面的位置关系总结
点线面的位置关系总结1. 引言在几何学中,点、线和面是最基本的几何图形。
它们之间的位置关系对于我们理解和描述物体的形状、空间关系以及解决几何问题非常重要。
本文将总结点、线和面之间的常见位置关系,帮助读者在几何学的学习和解题过程中更加清晰地理解这些关系。
2. 点与点之间的位置关系在二维空间中,两个点之间有三种基本的位置关系:•重合(Coincident):两个点的位置完全重合,表示它们的坐标值完全相同。
•相邻(Adjacent):两个点的位置非常接近,但它们的坐标值不完全相同。
•不重合(Non-coincident):两个点的位置完全不同,它们的坐标值没有任何相似之处。
在三维空间中,点与点之间的位置关系也有类似的定义。
3. 点与线之间的位置关系点与线之间的位置关系可以描述为:•在线上(On the line):一个点位于一条直线上。
•在线的延长线上(On the extension of the line):一个点位于一条直线的延长线上,但不在直线上。
•在线的两侧(On one side of the line):一个点与一条直线相交,但不在直线上。
4. 点与面之间的位置关系点与面之间的位置关系可以描述为:•在平面上(On the plane):一个点位于一个平面上。
•在平面的延伸方向上(On the extension of the plane):一个点位于一个平面的延伸方向上,但不在平面上。
•在平面的两侧(On one side of the plane):一个点与一个平面相交,但不在平面上。
5. 线与线之间的位置关系线与线之间的位置关系可以描述为:•相交(Intersecting):两条线在二维空间或三维空间中相交,即它们有一个或多个共同的点。
•平行(Parallel):两条线在二维空间或三维空间中永不相交,即它们没有共同的点。
•重合(Coincident):两条线在二维空间或三维空间中完全重合,表示它们是同一条线。
点线面的位置关系知识点
点线面的位置关系知识点在几何学中,点、线和面是三个基本的几何概念,它们之间存在着一系列的位置关系。
这些位置关系的理解对于解决几何问题以及应用几何知识有着重要的意义。
本文将介绍点线面的位置关系的几个重要知识点。
一、点与直线的位置关系1. 在直线上:当一个点恰好位于一条直线上时,我们可以说这个点在直线上。
例如,点A在直线AB上。
2. 在直线的两侧:如果一个点既不在直线上,也不在直线的延长线上,我们可以说这个点在直线的两侧。
例如,点C在直线AB的两侧。
3. 在直线的延长线上:如果一个点不在直线上,但位于直线的延长线上,我们可以说这个点在直线的延长线上。
例如,点D在直线AB的延长线上。
4. 平行于直线:如果一条直线与给定直线没有任何交点,我们可以说这条直线平行于给定直线。
例如,直线CD平行于直线AB。
二、点与平面的位置关系1. 在平面上:当一个点位于一个平面内部时,我们可以说这个点在平面上。
例如,点A在平面P上。
2. 不在平面上:如果一个点既不在平面上,也不在平面的延长线上,我们可以说这个点不在平面上。
例如,点B不在平面P上。
3. 在平面的延长线上:如果一个点不在平面上,但位于平面的延长线上,我们可以说这个点在平面的延长线上。
例如,点C在平面P的延长线上。
4. 垂直于平面:如果一条直线与给定平面的任意一条线都垂直,我们可以说这条直线垂直于给定平面。
例如,直线EF垂直于平面P。
三、直线与平面的位置关系1. 相交于一点:当一条直线与平面有且仅有一个交点时,我们可以说这条直线与平面相交于一点。
例如,直线L与平面P相交于点A。
2. 平行于平面:如果一条直线与给定平面的任意一条线都平行,我们可以说这条直线平行于给定平面。
例如,直线M平行于平面P。
3. 包含于平面:当一条直线上的所有点都位于给定平面上时,我们可以说这条直线被包含于给定平面中。
例如,直线N被包含于平面P 中。
4. 相交于一条线:当一条直线与平面有无穷多个交点时,我们可以说这条直线与平面相交于一条线。
(完整word版)《空间中点、直线、平面之间的位置关系》知识点总结,推荐文档
《空间中点、直线、平面之间的位置关系》知识点总结1.内容归纳总结 (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。
符号语言:,,,A l B l A B l ααα∈∈∈∈ ⇒ ∈且。
公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。
三个推论:① 经过一条直线和这条直线外一点,有且只有一个平面 ② 经过两条相交直线,有且只有一个平面 ③ 经过两条平行直线,有且只有一个平面它给出了确定一个平面的依据。
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(两个平面的交线)。
符号语言:,,P P l P l αβαβ∈∈⇒=∈I 且。
公理4:(平行线的传递性)平行与同一直线的两条直线互相平行。
符号语言://,////a l b l a b ⇒且。
(2)空间中直线与直线之间的位置关系1.概念 异面直线及夹角:把不在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线。
已知两条异面直线,a b ,经过空间任意一点O 作直线//,//a a b b '',我们把a '与b '所成的角(或直角)叫异面直线,a b 所成的夹角。
(易知:夹角范围090θ<≤︒)定理:空间中如果一个角的两边分别与另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等或互补。
(注意:会画两个角互补的图形)2.位置关系:⎧⎧⎪⎨⎨⎩⎪⎩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)空间中直线与平面之间的位置关系直线与平面的位置关系有三种://l l A l ααα⊂⎧⎪=⎧⎨⎨⎪⎩⎩I 直线在平面内()有无数个公共点直线与平面相交()有且只有一个公共点直线在平面外直线与平面平行()没有公共点(4)空间中平面与平面之间的位置关系平面与平面之间的位置关系有两种://l αβαβ⎧⎨=⎩I 两个平面平行()没有公共点两个平面相交()有一条公共直线直线、平面平行的判定及其性质1.内容归纳总结 (1)四个定理1.内容归纳总结 (一)基本概念1.直线与平面垂直:如果直线l 与平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线l 与平面α垂直,记作l α⊥。
点线面位置关系总结
点线面位置关系总结在几何学中,点、线和面是最基本的几何图形。
它们之间的位置关系非常重要,可以帮助我们更好地理解和描述空间中的对象。
本文将对点线面位置关系进行总结,并探讨其应用。
一、点与线的位置关系1. 点在直线上:当一个点位于某条直线上时,我们可以说该点在直线上。
一个直线可以有无限个点。
2. 点在线段的内部:如果一个点位于一个线段的两个端点之间,我们可以说该点在线段的内部。
一个线段上可以有无限个点。
3. 点在线段的延长线上:如果一个点位于一个线段的延长线上,我们可以说该点在线段的延长线上。
延长线上也可以有无限个点。
4. 点在线段的外部:如果一个点既不在线段上,也不在线段的延长线上,我们可以说该点在线段的外部。
5. 点垂直于线:当一个点与一条直线垂直相交时,我们可以说该点垂直于线。
此时,点到直线的距离是最短的。
6. 点平行于线:当一个点与一条直线平行时,我们可以说该点平行于线。
此时,点到直线的距离是不变的。
二、点与面的位置关系1. 点在平面上:当一个点位于一个平面上时,我们可以说该点在平面上。
一个平面可以有无限个点。
2. 点在平面内部:如果一个点位于一个平面的边界之内,我们可以说该点在平面的内部。
一个平面内部可以有无限多个点。
3. 点在平面外部:如果一个点不在平面上,也不在平面的边界之内,我们可以说该点在平面的外部。
三、线与面的位置关系1. 线在平面上:当一条直线完全位于一个平面上时,我们可以说该线在平面上。
一条直线可以有无限个点。
2. 线与平面相交:当一条直线与一个平面相交时,我们可以说该线与平面相交。
相交点有可能是一个点、一条线或者空集。
3. 线平行于平面:当一条直线与一个平面平行时,我们可以说该线平行于平面。
此时,线上的所有点到平面的距离是相等的。
4. 线垂直于平面:当一条直线与一个平面垂直相交时,我们可以说该线垂直于平面。
此时,线上的所有点到平面的距离是最短的。
四、面与面的位置关系1. 平行面:当两个平面之间的夹角为0度时,我们可以说这两个平面是平行的。
根据点线面之间的相对位置关系的知识点总结
根据点线面之间的相对位置关系的知识点
总结
在几何学中,点、线和面是最基本的几何概念。
它们之间的相对位置关系对于理解和解决几何问题至关重要。
以下是根据点线面之间的相对位置关系的一些重要知识点的总结:
1. 点和线的关系:
- 直线上的每个点都在同一条直线上;
- 直线外的点不存在于同一条直线上。
2. 点和平面的关系:
- 平面可以由无数个点组成;
- 平面上的每个点都在同一平面上;
- 平面外的点不存在于同一平面上。
3. 线和平面的关系:
- 一条直线在平面上可以有三种不同的相交情况:
- 直线和平面相交于一个点;
- 直线和平面平行,不相交;
- 直线包含在平面内。
4. 线和线的关系:
- 直线和直线可能相交于一个点,此时它们称为交线;
- 直线和直线可能平行,不相交。
5. 面和面的关系:
- 两个平面可以平行,不相交;
- 两个平面可以相交于一条直线;
- 两个平面可以相交于一点。
6. 直线、平面和点的关系:
- 一条直线可能与一个点相交;
- 一条直线可能与一个平面相交;
- 一个平面可能与一个点相交。
以上是根据点线面之间的相对位置关系的一些重要知识点的总结。
通过理解和掌握这些知识点,你将能够更好地解决几何问题和分析几何结构。
(完整word版)知识讲解_空间点线面的位置关系(基础)
空间点线面的位置关系【考纲要求】(1)理解空间直线、平面位置关系的定义; (2)了解可以作为推理依据的公理和定理;(3)能运用公理、定理和已经获得的结论证明一些空间图形的位置关系的简单命题。
【知识网络】【考点梳理】考点一、平面的基本性质1、平面的基本性质的应用(1)公理1:可用来证明点在平面内或直线在平面内;(2)公理2:可用来确定一个平面,为平面化作准备或用来证明点线共面; (3)公理3:可用来确定两个平面的交线,或证明三点共线,三线共点。
2、平行公理主要用来证明空间中线线平行。
3、公理2的推论:(1)经过一条直线和直线外一点,有且只有一个平面; (2)经过两条相交直线,有且只有一个平面; (3)经过两条平行直线,有且只有一个平面。
4、点共线、线共点、点线共面空间点线面位置关系三个公理、三个推论 平面平行直异面直相交直公理4及等角定理 异面直线所成的角 异面直线间的距离直线在平面内直线与平面平行 直线与平面相交 空间两条直概念垂斜空间直线 与平面 空间两个平面两个平面平行两个平面相交三垂线定理 直线与平面所成的角(1)点共线问题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)线共点问题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。
要点诠释: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。
考点二、直线与直线的位置关系(1)位置关系的分类⎧⎧⎪⎨⎨⎩⎪⎩相交直线共面直线平行直线异面直线:不同在任何一个平面内,没有公共点(2)异面直线所成的角①定义:设a,b 是两条异面直线,经过空间中任一点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:02π⎛⎤ ⎥⎝⎦,要点诠释:证明两直线为异面直线的方法: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,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。
(完整)空间点线面之间位置关系知识点总结,推荐文档
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柱体的体积 V S底 h
②锥体的体积
V
1 3 S底
h
③台体的体积
V 13(S上上 S S下下 S ) h
④球体的体积V 4 R3 3
1、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 指出: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
画三视图的原则: 长对齐、高对齐、宽相等
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:
相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点;
β
P
α ·L
3.直观图:直观图通常是在平行投影下画出的空间图形。
共面直 平行直线:同一平面内,没有公共点;
4.斜二测法:在坐标系 x 'o ' y ' 中画直观图时,已知图形中平行于坐标轴的线段保持平行性不变,平行于 x
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。
(1)多面体——由若干个平面多边形围成的几何体.
3 三个公理:
旋转体——把一个平面图形绕它所在平面内的一条定直线旋转形成的封闭几何体。其中,这条定直 (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
(1)若 A1B2 A2B1 0 ,两直线相交;
(2)若 A1B2 A2B1 0 ,两直线平行或重合;
(3)若 A1A2 B1B2 0 ,若两直线垂直。
10.点 (x1, y1)和(的x2中, y点2 ) 坐标是
空间点线面之间位置关系知识点总结
高中空间点线面之间位置关系知识点总结第一章 空间几何体(一)空间几何体的结构特征(1)多面体——由若干个平面多边形围成的几何体.旋转体——把一个平面图形绕它所在平面内的一条定直线旋转形成的封闭几何体。
其中,这条定直线称为旋转体的轴。
(2)柱,锥,台,球的结构特征1.1棱柱——有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的几何体叫做棱柱。
1.2圆柱——以矩形的一边所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体叫圆柱.2.1棱锥——有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体叫做棱锥。
2.2圆锥——以直角三角形的一直角边所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体叫圆锥。
3.1棱台——用一个平行于底面的平面去截棱锥,我们把截面与底面之间的部分称为棱台. 3.2圆台——用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面与截面之间的部分叫做圆台.4.1球——以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆旋转一周形成的旋转体叫做球体,简称球. (二)空间几何体的三视图与直观图1.投影:区分中心投影与平行投影。
平行投影分为正投影和斜投影。
2.三视图——正视图;侧视图;俯视图;是观察者从三个不同位置观察同一个空间几何体而画出的图形;画三视图的原则: 长对齐、高对齐、宽相等3.直观图:直观图通常是在平行投影下画出的空间图形。
4.斜二测法:在坐标系'''x o y 中画直观图时,已知图形中平行于坐标轴的线段保持平行性不变,平行于x 轴(或在x 轴上)的线段保持长度不变,平行于y 轴(或在y 轴上)的线段长度减半。
重点记忆:直观图面积=原图形面积 (三)空间几何体的表面积与体积 1、空间几何体的表面积①棱柱、棱锥的表面积: 各个面面积之和②圆柱的表面积 ③圆锥的表面积2S rl r ππ=+④圆台的表面积22Srl r Rl R ππππ=+++ ⑤球的表面积24S R π=⑥扇形的面积公式213602n R S lr π==扇形(其中l 表示弧长,r 表示半径) 2、空间几何体的体积①柱体的体积 V S h =⨯底 ②锥体的体积 13V S h =⨯底③台体的体积1)3V S S h =+⨯下上( ④球体的体积343V R π=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450,且横边画成邻边的2倍长(如图)(2)平面通常用希腊字母α、β、γ等表示,如平面α、平面β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。
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450,且横边画成邻边的2倍长(如图)(2)平面通常用希腊字母α、β、γ等表示,如平面α、平面β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A ∈LB ∈L => L α A ∈α B ∈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。
符号表示为:A 、B 、C 三点不共线 => 有且只有一个平面α, 使A ∈α、B ∈α、C ∈α。
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 ∈α∩β =>α∩β=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:相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点;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 a ∥b 。
2 公理4:平行于 c ∥b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: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; ② 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;D CBAα LA ·α C ·B·A · α P· αLβ 共面直线=>a ∥c2⑤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。
高一数学下册《点线面之间的位置关系》常考知识点整理
高一数学下册《点线面之间的位置关系》常考知识点整理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*和唯一*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.*影及有关*质(1)点在平面上的*影自一点向平面引垂线,垂足叫做这点在这个平面上的*影,点的*影还是点.(2)直线在平面上的*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*影.和*影面垂直的直线的*影是一个点;不与*影面垂直的直线的*影是一条直线.(3)图形在平面上的*影一个平面图形上所有的点在一个平面上的*影的*叫做这个平面图形在该平面上的*影.当图形所在平面与*影面垂直时,*影是一条线段;当图形所在平面不与*影面垂直时,*影仍是一个图形.(4)*影的有关*质从平面外一点向这个平面所引的垂线段和斜线段中:(i)*影相等的两条斜线段相等,*影较长的斜线段也较长;(ii)相等的斜线段的*影相等,较长的斜线段的*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*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*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*线,这两条*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*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*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*影定理s′=s·csα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*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*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*(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*(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、*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*影法⑥公式法。
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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450,且横边画成邻边的2倍长(如图)(2)平面通常用希腊字母α、β、γ等表示,如平面α、平面β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A ∈LB ∈L => L α A ∈α B ∈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。
符号表示为:A 、B 、C 三点不共线 => 有且只有一个平面α, 使A ∈α、B ∈α、C ∈α。
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 ∈α∩β =>α∩β=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:相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点;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 a ∥b 。
2 公理4:平行于 c ∥b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: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; ② 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;D CBAα LA ·α C ·B·A · α P· αLβ 共面直线=>a ∥c2⑤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——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——没有公共点指出: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 α来表示a α a∩α=A a∥α2.2.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。
简记为:线线平行,则线面平行。
符号表示:a αb β => a∥αa∥b2.2.2 平面与平面平行的判定1、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。
符号表示:a βb βa∩b = P β∥αa∥αb∥α2、判断两平面平行的方法有三种:(1)用定义;(2)判定定理;(3)垂直于同一条直线的两个平面平行。
2.2.3 —2.2.4直线与平面、平面与平面平行的性质1、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。
符号表示:a∥αa β a∥bα∩β= b作用:利用该定理可解决直线间的平行问题。
2、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。
α∥βα∩γ= a a∥bβ∩γ= b作用:可以由平面与平面平行得出直线与直线平行2.3直线、平面垂直的判定及其性质2.3.1直线与平面垂直的判定1、定义如果直线L与平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线L与平面α互相垂直,记作L⊥α,直线L叫做平面α的垂线,平面α叫做直线L的垂面。
如图,直线与平面垂直时,它们唯一公共点P叫做垂足。
Lpα2、判定定理:一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直。
注意点: a)定理中的“两条相交直线”这一条件不可忽视;b)定理体现了“直线与平面垂直”与“直线与直线垂直”互相转化的数学思想。
2.3.2平面与平面垂直的判定1、二面角的概念:表示从空间一直线出发的两个半平面所组成的图形A梭 l βBα2、二面角的记法:二面角α-l-β或α-AB-β3、两个平面互相垂直的判定定理:一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直。
2.3.3 —2.3.4直线与平面、平面与平面垂直的性质1、定理:垂直于同一个平面的两条直线平行。
2性质定理:两个平面垂直,则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直。
\异面直线所成的角是指经过空间任意一点作两条分别和异面的两条直线平行的直线所成的锐角(或直角).一般通过平移后转化到三角形中求角,注意角的范围.[例1]在正方体ABCD-A1B1C1D1中,O是底面ABCD的中心,M、N分别是棱DD1、D 1C1的中点,则直线OM( ).A .是AC和MN的公垂线.B .垂直于AC但不垂直于MN.C .垂直于MN,但不垂直于AC.D .与AC、MN都不垂直.错因:学生观察能力较差,找不出三垂线定理中的射影. 正解:A. [例2]如图,已知在空间四边形ABCD 中,E,F 分别是AB,AD 的中点,G,H 分别是BC,CD 上的点,且2==HCDH GCBG,求证:直线EG,FH,AC 相交于一点.错解:证明:E Θ、F 分别是AB,AD 的中点,EF ∴∥BD,EF=21BD,又2==HCDH GCBG ,∴ GH ∥BD,GH=31BD,∴四边形EFGH 是梯形,设两腰EG,FH 相交于一点T,Θ2=HCDH ,F 分别是AD.∴AC 与FH 交于一点.∴直线EG,FH,AC 相交于一点正解:证明:E Θ、F 分别是AB,AD 的中点,EF ∴ ∥BD,EF=21BD,又2==HCDH GCBG ,∴GH ∥BD,GH=31BD,∴四边形EFGH 是梯形,设两腰EG,FH 相交于一点T, ⊂EG Θ平面ABC,FH ⊂平面ACD,∴T ∈面ABC,且T ∈面ACD,又平面ABC I 平面ACD=AC, AC T ∈∴,∴直线EG,FH,AC 相交于一点T.[例3] 在立方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,(1)找出平面AC 的斜线BD 1在平面AC 内的射影; (2)直线BD 1和直线AC 的位置关系如何? (3)直线BD 1和直线AC 所成的角是多少度? 解:(1)连结BD, 交AC 于点O上的射影在平面就是斜线平面AC BD BD AC DD 11,∴⊥Θ.(2)BD 1和AC 是异面直线.(3)过O 作BD 1的平行线交DD 1于点M ,连结MA 、MC ,则∠MOA 或其补角即为异面直线AC 和BD 1所成的角.不难得到MA =MC ,而O 为AC 的中点,因此MO ⊥AC ,即∠MOA =90°,∴异面直线BD1与AC所成的角为90°.[例4] a和b为异面直线,则过a与b垂直的平面( ).A.有且只有一个 B.一个面或无数个C.可能不存在 D.可能有无数个错解:A.错因:过a与b垂直的平面条件不清.正解:C.[例5]在正方体A1B1C1D1-ABCD中,E、F分别是棱AB、BC的中点,O是底面ABCD的中点.求证:EF垂直平面BB1O.证明:如图,连接AC、BD,则O为AC和BD的交点.∵E、F分别是AB、BC的中点,∴EF是△ABC的中位线,∴EF∥AC.∵B1B⊥平面ABCD,AC⊂平面ABCD∴AC⊥B1B,由正方形ABCD知:AC⊥BO,又BO与BB1是平面BB1O上的两条相交直线,∴AC⊥平面BB1O(线面垂直判定定理)∵AC∥EF,∴ EF⊥平面BB1O.[例6]如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E 是BB1的中点,O 是底面正方形ABCD 的中心,求证:OE⊥平面ACD1.分析:本题考查的是线面垂直的判定方法.根据线面垂直的判定方法,要证明OE⊥平面ACD1,只要在平面ACD1内找两条相交直线与OE 垂直.证明:连结B1D 、A!D 、BD ,在△B1BD 中,∵E,O 分别是B1B 和DB 的中点,∴EO∥B1D .∵B1A1⊥面AA1D1D ,∴DA1为DB1在面AA1D1D 内的射影.又∵AD 1⊥A 1D , ∴AD 1⊥DB 1 . 同理可证B 1D ⊥D 1C .又∵AD 111D CD =I ,AD 1,D 1C ⊂ 面ACD 1 , ∴B 1D ⊥ 平面ACD 1 . ∵B 1D ∥OE , ∴OE ⊥ 平面ACD 1 .点 评:要证线面垂直可找线线垂直,这是立体几何证明线面垂直时常用的转化方法.在证明线线垂直时既要注意三垂线定理及其逆定理的应用,也要注意有时是从数量关系方面找垂直,即勾股定理或余弦定理的应用.[例7].如图,正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,点N 在BD 上, 点M 在B 1C 上,且CM=DN,求证:MN ∥平面AA 1B 1B. 证明:证法一.如图,作ME ∥BC,交BB 1于E,作NF ∥AD,交AB 于F,连EF 则EF ⊂平面AA 1B 1B.Θ,11C B M B BC ME =,BDBN ADNF =∴,ADNF BDBN BCME ==∴ME=NF又ME ∥BC ∥AD ∥NF,∴MEFN 为平行四边形,∴MN ∥EF. ∴ MN ∥平面AA 1B 1B.证法二.如图,连接并延长CN 交BA 延长线于点P,连B 1P,则B 1P ⊂平面AA 1B 1B.Θ NDC ∆∽NBP ∆,.NPCN NBDN =∴又CM=DN,B 1C=BD,.1NPCN NBDNMB CM ==∴MN ∴∥B 1P.Θ B 1P ⊂平面AA 1B 1B, ∴MN ∥平面AA 1B 1B.证法三.如图,作MP ∥BB 1,交BC 于点P,连NP.Θ MP ∥BB 1,.1PBCPMB CM=∴Θ BD=B 1C,DN=CM,.1BN M B =∴ Θ.,1NBDNPB CP NB DN MB CM =∴=∴NP ∥CD ∥AB.∴面MNP ∥面AA 1B 1B. ∴MN ∥平面AA 1B 1B.点、线、面之间的位置关系单元测试第1题. 下列命题正确的是( ) A.经过三点确定一个平面B.经过一条直线和一个点确定一个平面 C.四边形确定一个平面D.两两相交且不共点的三条直线确定一个平面答案:D.第2题. 如图,空间四边形ABCD 中,E ,F ,G ,H 分别 是AB ,BC ,CD ,DA 的中点. 求证:四边形EFGH 是平行四边形.答案:证明:连接BD .因为EH 是ABD △的中位线,所以EH BD ∥,且12EH BD =. 同理,FG BD ∥,且12FG BD =.因为EH FG ∥,且EH FG =. 所以四边形EFGH 为平行四边形.第3题. 如图,已知长方体ABCD A B C D ''''-中,23AB =,23AD =,2AA '=. (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?AE BHGCFD答案:(1)45þ;(2)60þ.第4题. 下列命题中正确的个数是()①若直线l上有无数个点不在平面α内,则lα∥.②若直线l与平面α平行,则l与平面α内的任意一条直线都平行.③如果两条平行直线中的一条与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行.④若直线l与平面α平行,则l与平面α内的任意一条直线都没有公共点.A.0B.1 C.2 D.3答案:B.⊄,则下列结论成立的是()第5题. 若直线a不平行于平面α,且aαA.α内的所有直线与a异面B.α内不存在与a平行的直线C.α内存在唯一的直线与a平行D.α内的直线与a都相交答案:B.∥,且a与c的夹角为θ,那么b与c夹角为.第6题. 已知a,b,c是三条直线,角a b答案:θ.第7题. 如图,AA'是长方体的一条棱,这个长方体中与AA'垂直的棱共条.Array答案:8条.第8题. 如果a,b是异面直线,直线c与a,b都相交,那么这三条直线中的两条所确定的平面共有个.答案:2个.第9题. 已知两条相交直线a ,b ,a α平面∥则b 与α的位置关系是 .答案:b a ∥,或b 与a 相交.第10题. 如图,三条直线两两平行且不共面,每两条确定一个平面,一共可以确定几个平面?如果三条直线相交于一点,它们最多可以确定几个平面?答案:3个,3个.第11题. 如图是正方体的平面展开图,则在这个正方体中:①BM 与ED 平行. ②CN 与BE 是异面直线.③CN 与BM 成60˚角. ④DM 与BN 垂直.以上四个命题中,正确命题的序号是( ) A.①,②,③B.②,④ C.③,④D.②,③,④答案:C.第12题. 下列命题中,正确的个数为( )①两条直线和第三条直线成等角,则这两条直线平行;②平行移动两条异面直线中的任何一条,它们所成的角不变;③过空间四边形ABCD 的顶点A 引CD 的平行线段AE ,则BAE ∠是异面直线AB 与CD 所成的角; ④四边相等,且四个角也相等的四边形是正方形 A.0 B.1 C.2 D.3 答案:B.第13题. 在空间四边形ABCD 中,N ,M 分别是BC ,AD 的中点,则2MN 与AB CD +的大小关系是 .答案:2MN AB CD <+.第14题. 已知a b ,是一对异面直线,且a b ,成70o角,P 为空间一定点,则在过P 点的直线中与a b ,所成的角都为70o的直线有 条.E答案:4.第15题. 已知平面αβ//,P 是平面αβ,外的一点,过点P 的直线m 与平面αβ,分别交于A C ,两点,过点P 的直线n 与平面αβ,分别交于B D ,两点,若698PA AC PD ===,,,则BD 的长为 .答案:24245或. 第16题. 空间四边形ABCD 中,E ,F ,G ,H 分别是AB ,BC ,CD ,DA 的中点,若AC BD a ==,且AC 与BD 所成的角为90o,则四边形EFGH 的面积是 . 答案:214a . 第17题. 已知正方体1111ABCD A B C D -中,E ,F 分别为11D C ,11C B 的中点,AC BD P =I ,11A C EF Q =I .求证:(1)D ,B ,F ,E 四点共面;(2)若1A C 交平面DBFE 于R 点,则P ,Q ,R 三点共线. 答案:证明:如图.(1)EF Q 是111D B C △的中位线,11EF B D ∴∥. 在正方体1AC 中,11B D BD ∥,∴EF BD ∥.EF ∴确定一个平面,即D ,B ,F ,E 四点共面.(2)正方体1AC 中,设11A ACC 确定的平面为α,又设平面BDEF 为β.11Q A C ∈Q ,Q α∴∈.又Q EF ∈,Q β∴∈.则Q 是α与β的公共点,PQ αβ∴=I . 又1A C R β=I ,1R A C ∴∈.R α∴∈,R β∈且,则R PQ ∈.故P ,Q ,R 三点共线.第18题. 已知下列四个命题: ① 很平的桌面是一个平面;② 一个平面的面积可以是4m 2;③ 平面是矩形或平行四边形;④ 两个平面叠在一起比一个平面厚.其中正确的命题有( )A.0个 B.1个 C.2个 D.3个答案:A.第19题. 给出下列命题:和直线a 都相交的两条直线在同一个平面内;三条两两相交的直线在同一平面内;有三个不同公共点的两个平面重合;两两平行的三条直线确定三个平面.其中正确命题的个数是( )A.0 B.1 C.2 D.3答案:A.第20题. 直线12l l ∥,在1l 上取3点,2l 上取2点,由这5点能确定的平面有( )A.9个 B.6个 C.3个 D.1个答案:D.第21题. 三条直线相交于一点,可能确定的平面有( )A.1个 B.2个 C.3个 D.1个或3个答案:D.第22题. 下列命题中,不正确的是( )①一条直线和两条平行直线都相交,那么这三条直线共面;②每两条都相交但不共点的四条直线一定共面;③两条相交直线上的三个点确定一个平面;④两条互相垂直的直线共面.A.①与② B.③与④ C.①与③ D.②与④答案:B.第23题. 分别和两条异面直线都相交的两条直线一定是( )A.异面直线 B.相交直线 C.不相交直线 D.不平行直线答案:D.第24题. 在长方体1111ABCD A B C D 中,点O ,1O 分别是四边形ABCD ,1111A B C D 的对角线的交点,点E ,F 分别是四边形11AA D D ,11BB C C 的对角线的交点,点G ,H 分别是四边形11A ABB ,11C CDD 的对角线的交点.求证:1OEG O FH △≌△.1D答案:证明:如图,连结1AD ,AC ,1CD ,11C A ,1C B ,1BA .由三角形中位线定理可知OE ∥ 112CD ,1O F ∥112BA . 又1BA ∥1CD ,OE ∴ ∥1O F .同理可证EG ∥FH . 由等角定理可得1OEG O FH ∠=∠.∴1OEG O FH △≌△.第25题. 若a ,b 是异面直线,b ,c 也是异面直线,则a 与c 的位置关系是( )A.异面 B.相交或平行 C.平行或异面 D.相交或平行或异面答案:D.第26题. a ,b 是异面直线,A ,B 是a 上两点,C ,D 是b 上的两点,M ,N 分别是线段AC 和BD 的中点,则MN 和a 的位置关系是( )A.异面直线 B.平行直线 C.相交直线 D.平行、相交或异面 答案:A.第27题. 如下图是正方体的平面展开图,在这个正方体中 ①BM 与ED 平行; ②CN 与BE 是异面直线;③CN 与BM 成60þ角;④DM 与BN 垂直. 以上四个命题中,正确命题的序号是( )A.①②③ B.②④ C.③④ D.②③④答案:C.第28题. 直线与平面平行的条件是这条直线与平面内的( )A.一条直线不相交B.两条直线不相交C.任意一条直线不相交D.无数条直线不相交答案:C.第29题. 如果直线a 平行于平面α,则 ( )A.平面α内有且只有一直线与a 平行B.平面α内有无数条直线与a 平行C.平面α内不存在与a 平行的直线D.平面α内的任意直线与直线a 都平行答案:B.。