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平面的基本性质

三、平面的基本性质：平面的基本性质：
公理1:如果一条直线的两点在一个平面内那么这条直线上公理如果一条直线的两点在一个平面内,那么这条直线上如果一条直线的两点在一个平面内的所有点都在这个平面内. 的所有点都在这个平面内这时我们说直线在平面内或平面经过直线. 注 : ①这时我们说直线在平面内或平面经过直线 ②符号表示:若A∈l, B∈l,A∈α, B∈α, 则 l ⊂ α . 符号表示若 ∈ ∈ ∈ ∈ 是借用集合的符号,点不在直线不在直线l上直线直线l不 ③∈, ⊂ 是借用集合的符号点A不在直线上,直线不内记作什么? 在平面α内记作什么 A∉l l⊄α ∉ ⊄ 作用: 判断直线在平面内的依据直线在平面内的依据. ④作用判断直线在平面内的依据
α
A B
公理2:如果两个平面有一个公共点那么它们还有其它公公理如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其它公如果两个平面有一个公共点共点,这些公共点的集合是一条直线这些公共点的集合是一条直线. 共点这些公共点的集合是一条直线对于不重合的两个平面,只要它们有公共点只要它们有公共点,它们就是相注: ①对于不重合的两个平面只要它们有公共点它们就是相交的位置关系,交集是一条直线且交线有且只有一条.) α 交集是一条直线.(且交线有且只有一条交的位置关系交集是一条直线且交线有且只有一条符号表示:若 ∈ ②符号表示若P∈α, P∈ β ，则 α ∩ β =l且P∈l . ∈ 且 ∈ A 作用:判断两个平面相交的依据找两个平面的交线，判断两个平面相交的依据,找两个平面的交线 ③作用判断两个平面相交的依据找两个平面的交线，证明点共线或线共点的依据。证明点共线或线共点的依据。公理3:经过不在同一条直线上的三点有且只有一个平面经过不在同一条直线上的三点有且只有一个平面. 公理经过不在同一条直线上的三点有且只有一个平面注: ①过一点、两点或一直线上的三点都可以有无数个平面, 过一点、两点或一直线上的三点都可以有无数个平面过不在同一直线上的四点不一定有平面. 过不在同一直线上的四点不一定有平面 ②“有是说明图形存在,即存在性只有一个” 即存在性;“ ②“有”是说明图形存在即存在性 “只有一个”说明图形唯一,即唯一性本定理强调的是存在和唯一两方面. 即唯一性;本定理强调的是存在和唯一两方面形唯一即唯一性本定理强调的是存在和唯一两方面符合某一条件的图形既然存在且只有一个,说明图形 ③符合某一条件的图形既然存在且只有一个说明图形是确定的,因此有且只有一个” 因此“ 确定”是同义词; 是确定的因此“有且只有一个”和“确定”是同义词过不共线三点A、、的平面又可记为平面ABC”; 的平面又可记为“ ④过不共线三点、B、C的平面又可记为“平面 ” 作用:确定平面的依据证明两个平面重合的依据. 确定平面的依据.证明两个平面重合的依据 ⑤作用确定平面的依据证明两个平面重合的依据

1.2.1平面的基本性质

例题讲解
例2、在长方体A C1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 B1 P B C C1
D1 A1 D A B1 P B
C1
C
例题讲解
例3、两两相交且不同点的三条直线必在同一个平面内已知：AB∩AC=A， AB∩BC=B， AC∩BC=C
D A B C
D1
C1 B1
A1
3．根据下列符号表示的语句，说出有关点、线、面的关系，并画出图形．
(1) A , B (2)l , m
(3) l
(4) P l , P , Q l , Q
4填空
点A在直线l上点A在直线l外点A在平面内点A在平面外直线l在平面内直线l在平面外
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. B a 已知：点A a. A C
推论2.两条相交直线唯一确定一个平面。
a
β
b
C
数学语言表示:
直线a b C 有且只有一个平面，使得a ，b .
推论2的证明
推论2：经过两条相交直线，有且只有一个平面。已知：直线a与b交与A 求证：经过直线a、b有且只有一个平面α。【证明】（存在性）如图所示，在直线a,b上分别取不同于点A的点C、B，得不在同一直线上的三点A、B、C，过这三个点有且只有一个平面α(公理2)。又 (公理1) 所以平面α是过相交直线a，b的平面。
B
A
C
求证：直线AB，BC，AC共面. 证法一：因为AB∩AB=A 所以直线AB，AC确定一个平面.（推论2）因为B∈AB，C∈AC，所以B∈，C∈，故BC.（公理1）因此直线AB，BC，CA共面.

1.1.2平面基本性质与推论2

课题1.2.1平面的基本性质与推论课型主备人李冬旭上课教师李冬旭上课时间学习目标1、了解平面的基本性质与推论，并能运用这些公理及推论去解决有关问题，会用集合语言来描述点、直线和平面之间的关系以及图形的性质。

2、以所学过的作为推理依据的一些公理和定理为基础，通过直观感知，操作确认，思辨论证，归纳出空间中线、面平行的有关判定定理和性质定理。

能运用已获得的结论证明一些空间位置关系的简单命题。

教学重点平面的基本性质与推论以及它们的应用；线线平行及平行线的传递性和面面平行的定义与判定教学难点自然语言与数学图形语言和符号语言间的相互转化与应用；如何由平行公理以及其他基本性质推出空间线、线，线、面和面、面平行的判定和性质定理，并掌握这些定理的应用。

教师准备教学过程时间分配集备修正（二）平面中的平行关系1. 平行直线（1）空间两条直线的位置关系①相交：在同一平面内，有且只有一个公共点；②平行：在同一平面内，没有公共点。

（2）初中几何中的平行公理：过直线外一点有且只有一条直线和这条直线平行。

【说明】此结论在空间中仍成立．（3）公理4（空间平行线的传递性）：平行于同一条直线的两条直线互相平行．即：如果直线a // b,c // b，那么a // c。

【说明】此公理是判定两直线平行的重要方法：寻找第三条直线分别与前两条直线平行。

2. 等角定理等角定理：如果一个角的两边和另一个角的两边分别对应平行，并且方向相同，那么这两个角相等。

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的锐角（或直角）相等。

需要说明的是：对于等角定理中的条件：“方向相同”。

1’5x5’（1）若仅将它改成“方向相反”，则这两个角也相等。

（2）若仅将它改成“一边方向相同，而另一边方向相反”，则这两个角互补。

此定理及推论是证明角相等问题的常用方法。

3. 空间图形的平移如果空间图形F的所有点都沿同一方向移动相同的距离到F＇的位置，则说图形F在空间做了一次平移。

三、平面的基本性质

[解答] ∵E∈AB，H∈AD， ∴E∈平面 ABD，H∈平面 ABD， ∴EH⊂平面 ABD. ∵EH∩FG＝O，∴O∈平面 ABD，同理可证 O∈平面 BCD， ∴O∈平面 ABD∩平面 BCD，即 O∈BD，所以 B、D、O 三点共线．
第44讲 │ 要点探究
[点评] 证明点共线的依据是公理 3，其方法是找出这些点所在的两个平面，说明各个点都是这两个平面的公共点，则这些点必在这两个平面的交线上；另外，证明三线共点的依据也是公理 3，可证明其中两直线的交点在第三条直线上，把问题归结为证明点在直线上的问题，而第三条直线是经过这两条直线的两平面的交线，两个平面的公共点必在这两个平面的交线上．下面变式题就是三线共点的问题：
[解答] 方法一：由公理 2，不共线的三点 D1、E、F 确定平面 α，由图可知 D1E 与 DA 共面(公理 2 的推论)，且延长线交于点 G，从而 G∈α(公理 1)，同理 D1F 与 DC 延长线的交点 H∈α，
第44讲 │ 要点探究
∵G∈平面 AC，H∈平面 AC， ∴GH⊂平面 AC，又 B∈平面 AC，则 G、B、H 共面， ∵E 为 AA1 中点，AE∥DD1， ∴AG＝AD＝AB，∠ABG＝45° ，同理∠CBH＝45° ， ∴∠ABG＋∠ABC＋∠CBH＝180° ， ∴G、B、H 三点共线，又 G∈α，H∈α，即 GH⊂α(公理 1)， ∴B∈α，即点 D1、E、F、B 四点共面于平面 α.
第44讲 │ 要点探究
(4)正确．因为 A、C1、B1 不共线，∴A、C1、 B1 三点确定一个平面 α，又 AB1C1D 为平行四边形，AC1、B1D 相交于 O2 点，而 O2∈α，B1∈α， ∴B1O2⊂α，而 D∈B1O2，∴D∈α； (5)正确．若 l 与 m 相交，则交点是两平面的公共点，而直线 CD 为两平面的交线，所以交点一定在直线 CD 上．

平面的基本性质(二)

3条直线相交于一点时：
(1)3条直线共面时 (2)每2条直线确定一平面时
三条直线相交于一点,用其中的两条确定平面,最多可以确定3个。
4条直线相交于一点时： (3)每2条直线都 (1)4条直线确定一平面时全用其中的两条确定平面,最多可以确定6个。
例3 .已知如图：E,F,G,H分别是空间四边形ABCD的各边AB，AD，CB，CD上的点，且直线EF和HG共面但不平行，求证：EF，BD，GH三直线共点. 反思：证明空间三点 A 共线或三线共点的方 P F 法：只需证明这三个 E D 点都是两个平面的公 H 共点，则公共点必在 B 两平面的交线上，因 G C 此三点共线.
a、b确定平面α
l α
同理b、c确定平面β , 且lβ
而l、b α, l、b β,
∴a,b,c,l共面 α与β重合
例2：如图△ABC在平面α外,AB交α于点P,BC 交α于点Q,AC交α于点R,求证:P、Q、R A 在同一直线上。
证明三点共线的常用方法： C B
方法1.选择其中两点确定一条直线，然后证明另一点也 P 在其上。 R α Q 方法2.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 3可知，这些点都在交线上。

l
B
C
A l
由公理3可得，不共线三点A、B、C确定一个平面α
即平面α是经过直线l和点A的平面
唯一性:
B, C l , l B, C A A, B, C
由公理3可得，经过不共线三点A、B、C的平面只有一个 ∴经过直线l和点A的平面只有一个
• 推论２：经过两条相交直线，有且只有一个平面
公理1：如果一条直线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。

高中数学的必修二数学平面的基本性质知识点

高中数学的必修二数学平面的基本性质知识点平面的基本性质教学目标1、知识与能力：(1)巩固平面的基本性质即四条推断出公理和三条推论.(2)能使用公理和推论进行解题.2、过程与方法：(1)体验在空间确定一个平面的过程与方法;(2)掌握利用平面的基本性质证明三点共线、三线共点、多线共面的方法。

3、情感成见与价值观：培养学生认真观察的态度，慎密思考的习惯，提高学生审美能力和空间想象的能力。

教学重点平面的三条基本性质即三条推论.教学难点准确运用三条公理和推论解题.教学过程一、问题情境问题1：空间共点的三条直线二维能确定几个平面?空间互相对角线平行的三条直线呢?问题2：如何判断办公桌的四条腿内则的底端是否在一个平面内?二、温故知新公理1一处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如果两个平面有两个一个公共设施点，那么它们还有其它公用点，这些公共点的集合是经过这个公共给定点的一条直线.公理3经过不在同一条直线上的三点，有且只有一个平面.推论1经过一条直线和这条直线外的一点，有且只有一个平面.推论2经过两条直角直线，有且只有一个平面.推论3经过两条平行平行线，有且只有一个平面.公理4(平行公理)平行于同一条直线的两条直线互相平行.把作出以上各公理及推论进行对比：三、数学运用基础训练：(1)已知：;求证：直线AD、BD、CD共面.证明：——公理3推论1——公理1同理可证，,直线AD、BD、CD共面【解题反思1】1。

逻辑要严谨2.书写要规范3.证明共面的步骤：(1)确定平面——公理3及其3个推论(2)证线“归”面(线在面内如：)——公理1(3)作出结论。

变式1、如果直线两两交汇，那么这三条直线是否共面?(口答)变式2、已知空间不共面的二点，过其中任意三点可以三维空间确定一个平面，由这四个一两个点能确知几个平面?变式3、四条线段顺次首尾连接，所得的图形一定是平面曲面图形吗?(口答)(2)已知直线满足：;求证：直线证明：——公理3推论3——公理1直线共面提高训练：已知，求证：四条直线在同一平面内.思路分析：考虑由直线a,b确定一个平面，再证明直线c,l在此平面上，但十分困难。

1.2.1 平面的基本性质(2)

D1 A1
D AQ
C1 解：（1）
D1
A1 B1
P C
D
B
AQ
C1
B1 P
C B
例 1 如图，长方体 ABCD A1B1C1D1中， P,Q 分别是 BB1 , AB 中点.
（1）画出由 A1 , C1 , P 三点所确定的平面与长方体表面的交线；
（2）画出由 D1,C,Q 三点所确定的平面与长方体表面的交线.
（空间若干点或直线都在同一平面内，称它们“共面”）
D
证明（法一）： Q D l ， l 与 D 确定一个平面，
Q Al,l , A ，Q D , AD ，同理 BD ,CD ，直线 AD, BD,CD 共面.
l A BC
（法二） Q AD I BD D ， AD, BD 确定一个平面， A , B , AB 即l ，又 Q BD I CD D ， BD,CD 确定一个平面， B ,C , BC ,即l ，由推论 1 过直线 l 与点 D 有且只有一个平面，与重合，直线 AD, BD,CD 共面.
1.2.1 平面的基本性质(2)
苏教版数学必修2
思考：
S
如图，在直角梯形ABDC中，AB∥CD，AB>CD，
S是直角梯形ABDC所在平面外一点，如何画出平面 SBD和平面SAC的交线？并说明理由.
A
B
解： S
C
D
S
S
A
B
A
B
A
B
C
D
E
（1）
C
D
E
（2）
C
D
E
（3）

平面的基本性质(2).许兴华

高二数学课件
9.1平面的基本性质(2)
( 201210925 )
(月亮河 A )
Designed by Steven 华兴 No.3 High School 课许 of Nanning 件
T N S E
E
V
兴 T 华
件
N S E 许E V课
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一、平面的基本性质
1、几个公理公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上的所有点在这个平面内;
B A l
α
确定直线在平面内的依据
兴 T 华
N S E 许E V课
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件
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,且所有这些公共点的集合是过这个公共点的一条直线 β

o
a
d
又 H，K∈c，∴c α．同理可证 d α． ∴a，b，c，d 四条直线在同一平面α内．
兴 T 华
N S E 许E V课
b c
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件
[应用举例](调研P5R思考题) 例2.已知三条直线两两平行,
第四条直线与它们都相交，求证 : 这四条直线共面 .
证明: 如图 l a A,由推理2得 : ,
直线 l 与直线 a 确定一个平面
.
a 与点 B ,
又 l b B, l c C , B, C .
经过直线 a , b 的平面必经过经过直线
而经过直线与点B的平面是唯一的 . a 直线 b 平面 , 同理, 直线c .

0441.平面的基本性质与推论(2)

0441．平面的基本性质与推论（2）课型：新授课编制人：年级主任：班级：姓名：编号：0441．2.1 平面的基本性质与推论(2)一、学习目的1、会判别空间两直线的位置关系．2、了解两异面直线的定义，会求两异面直线所成的角．3、能用公理4处置一些复杂的相关效果．二、基础知识1、空间两条直线的位置关系有且只要三种：______________、________________、________________．2、异面直线的定义：________________________________的两条直线叫做异面直线．3、公理4：平行于同一条直线的两条直线____________．4、等角定理：空间中假设两个角的两边区分对应________，那么这两个角________或________．5、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________，________，我们把a′与b′所成的______________叫做异面直线a与b所成的角(或夹角)．假设两条直线所成的角是________，那么我们就说这两条异面直线相互垂直，两条异面直线所成的角的取值范围是________．三、基础自测：1、区分在两个相交平面内的两条直线间的位置关系是( )A．异面 B．平行 C．相交 D．以上都有能够2、假定a和b是异面直线，b和c是异面直线，那么a和c的位置关系是( )A．异面或平行 B．异面或相交 C．异面 D．相交、平行或异面3、以下四个结论中假命题的个数是( )①垂直于同不时线的两条直线相互平行；②平行于同不时线的两直线平行；③假定直线a，b，c满足a∥b，b⊥c，那么a⊥c；④假定直线l1，l2是异面直线，那么与l1，l2都相交的两条直线是异面直线．A．1 B．2 C．3 D．44、如图，长方体ABCD—A′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？四、典型例题：例1、如下图，空间四边形ABCD中，E、F、G、H区分是AB、BC、CD、DA的中点．求证：四边形EFGH是平行四边形．假定在例1中，假设再加上条件AC＝BD，那么四边形EFGH是例2 如右图，正方体ABCD—A′B′C′D′.(1)哪些棱所在直线与直线BA′是异面直线？(2)直线BA′和CC′的夹角是多少？例3、如图，在三棱锥A－BCD中，E，F，G区分是AB，BC，AD的中点，∠GEF＝120°，那么BD和AC所成角的度数为________．例4、如下图，正方体AC1中，E、F区分是A1B1、B1C1的中点，求异面直线DB1与EF所成角的大小．五、课堂练习1、如图，在四棱锥O－ABCD中，底面ABCD是边长为2的正方形，OA⊥底面ABCD，OA＝2，M为OA的中点．(1)求四棱锥O－ABCD的体积；(2)求异面直线OC与MD所成角的正切值的大小．2、空间四边形ABCD中，AB＝CD且AB与CD所成的角为30°，E、F区分是BC、AD的中点，求EF与AB所成角的大小．【当堂检测】1、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________．2、一个正方体纸盒展开后如下图，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________．。

1.2.1平面的基本性质(2)

D1 C1 B1
D A
P
D1
C1 B1
A1
A1
C A D
P

B
C
1
B
图1 2 11
2
作法连结 A1 P, PC1 , A1C1 ,它们就是平面与长方体表面的交线图1 2 112.
图1 2 9
例1 已知 : A l , C l , D l 图1 2 10 . 求证 : 直线AD, BD , CD 共面.
D

C
l
A B
图1 2 10
空间点和直线都在同一个平面内那么就称它们共面". , "
例 2 如图1 2 11, 在长方体ABCD A1 B1C1 D1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 .
图1 2 6
a

b

类似地, 我们可以得出下面两个推理:

图1 2 7
A一ຫໍສະໝຸດ 平面图1 2 7 .a
推论 2 经过两条相交直线有且只有 , 推论 3 经过两条平行直线有且只有 ,

一个平面图1 2 8 .
b
图1 2 8
如图1 2 9, 用两根细绳沿上桌子四条腿的对角拉直, 如果这两根细绳相交, 说明桌子四条腿的底端在同一个平面内, 否则就不在同一个平面内, 其依据就是推理2 .
公理 3 经过不在同一条直线上的三个点, 有且只有一个平面图1 2 5.
B C

A
图1 2 5
1. 2 . 1 平面的基本性质（二）

平面的基本性质(二)

思考下列问题 :
问题1：经过空间一个已知点A可能有几个平面？问题2：经过空间两个已知点A、B可能有几个平面？问题3：经过空间三个已知点A、B、C可能有几个平面？
归纳:经过不在同一直线上的三点，有且只有一个平面，即公理3.
其条件、结论分别是什么？
条件是：点C 直线AB
结论是：存在唯一平面，使得A，B ，C 。
C．练习
1、课本P52、3、4、5、6 2、补充：1．下面是一些命题的叙述语Fra bibliotekA、B表示点，
a表示直线，α、β表示平面）
A．∵A∈α，B∈α，∴AB∈α．
B．∵a∈α，a∈β，∴α∩β=a．
其中命题和叙述方法都正确的
是．
[
]
2．下列推断中，错误的是
D．A、B、C∈α，A、B、C∈β，且A、B、C不共
平面的基本性质(二)
温州四中林凤余
一、复习旧知
1、用适当的符号填空（1）点A在直线l上，但不在平面AC内记作----------------
-----；
（2）直线l在平面内，但不在平面内记作-----------
------------；
（3）直线l与平面相交于点M记作 -------------；
这条公理是判定直线是否在平面内的依据，也可用于验证一个面是否是平面，如泥瓦工用直的木条刮平地面上的水泥浆．
问题5：在这里，我们用平行四边形来表示平面，那么平面是不是只有平行四边形这么个范围呢？
根据公理1，直线是可以落在平面内的，因为直线是无限延伸的，如果平面是有限的，那么无限延伸的直线又怎么能在有限的平面内呢？所以平面具有无限延展的特征．
图形为
“有且只有”的说明:

平面的基本性质(2)课件

4条直线相交于一点时：条直线相交于一点时： (3)每 (3)每2条直线都 (1)4条直线 (1)4条直线确定一平面时全共面时
(2)有3条直线有条直线共面时三条直线相交于一点, 三条直线相交于一点,用其中的两条确定平面,最多可以确定可以确定6 确定平面,最多可以确定6个。
2个平面分空间有两种情况：个平面分空间有两种情况：个平面分空间有两种情况 (1)两平面没有 (1)两平面没有 (2)两平面有公 (2)两平面有公公共点时共点时
练习5 练习
有公共点， ① ×若直线 a 与平面 α 有公共点，则称 aα ②两个平面可能只有一个公共点． ×两个平面可能只有一个公共点． ③四条边都相等的四边形是菱形． ×四条边都相等的四边形是菱形．
（２）已知空间四点中，无三点共线，则可确定已知空间四点中，无三点共线， A．一个平面． B．四个平面．
α 内,但不在平面 β 内但不在平面
新疆王新敞
奎屯
α
α
α
2.正方体的各顶点如图所示， 2.正方体的各顶点如图所示，正方体的三正方体的各顶点如图所示个面所在平面 A1C1 , A1 B, B1C 分别记作 α、β、γ 试用适当的符号填空。试用适当的符号填空。
(1)A _______, B1 _______ α α 1
复习提问
点A在直在直线a上上点A在直在直线a外外点A在平在平面α内内点A在平在平面a外外
●
A
●
a
A∈a ∈ a A
A
a
●
α
A A
●
A∈α
Aα
元素（点）与集合（直线与平面）与平面）之间的关系

2.1.2平面的基本性质

文字语言：文字语言：公理2:过不在同一直线上的三点，公理过不在同一直线上的三点，过不在同一直线上的三点有且只有一个平面. 有且只有一个平面图形语言：图形语言： A 符号语言：符号语言： B C 公理 2mpeg.avi
A, B,C三不线有只一平 α 点共 ⇒ 且有个面 A 使 ∈α, B∈α,C∈α 公理2是确定一个平面的依据是确定一个平面的依据. 公理是确定一个平面的依据
⇒l ⊂α A ∈α , B ∈α
公理1是判定直线是否在平面内的依据公理是判定直线是否在平面内的依据. 是判定直线是否在平面内的依据
观察下图，你能得到什么结论观察下图，你能得到什么结论?
B A C A
B C
公理2:过不在同一直线上的三点，公理过不在同一直线上的三点，有且只有过不在同一直线上的三点一个平面. 一个平面
D)
3.填空题填空题: 填空题三条直线相交于一点，三条直线相交于一点，用其中的两条确定平面，可以确定的平面数是定平面，可以确定的平面数是_______; 四条直线过同一点，四条直线过同一点，过每两条直线作一个平面，则可以作个平面，则可以作_____________个不同个不同的平面 .
文字语言：文字语言：公理3:如果两个不重合的平面有一个公共点如果两个不重合的平面有一个公共点，公理如果两个不重合的平面有一个公共点，那么这两个平面有且只有一条过该点的公共直线. 直线图形语言：图形语言：符号语言：符号语言：
β
α
P
l 公理 3 β ⇒ P ∈l
观察下图，你能得到什么结论观察下图，你能得到什么结论? 天花板α 天花板α 墙面γ 墙面β

第3课时直线与平面平行

第3课时直线、平面的平行关系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． (4)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．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)平行公理：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．直线与平面、平面与平面之间的位置关系(1)直线与平面的位置关系有相交、平行、在平面内三种情况． (2)平面与平面的位置关系有平行、相交两种情况． 4．直线与平面平行的判定定理和性质定理5．平面与平面平行的判定定理和性质定理(1)若一条直线平行于一个平面内的一条直线，则这条直线平行于这个平面．(×)(2)若一条直线平行于一个平面，则这条直线平行于这个平面内的任一条直线．(×)(3)若直线a与平面α内无数条直线平行，则a∥α.(×)(4)若直线a∥α，P∈α，则过点P且平行于a的直线有无数条．(×)(5)如果一个平面内的两条直线平行于另一个平面，那么这两个平面平行．(×)(6)如果两个平面平行，那么分别在这两个平面内的两条直线平行或异面．(√)(7)设l为直线，α，β是两个不同的平面，若l∥α，l∥β，则α∥β.(×)(8)两个不重合的平面只能把空间分成四个部分．(×)(9)两个平面α，β有一个公共点A，就说α，β相交于A点，记作α∩β＝A.(×)(10)两两相交的三条直线最多可以确定三个平面．(√)考点一平面的基本性质[例1](1)有下列命题：①经过三点确定一个平面；②梯形可以确定一个平面；③两两相交的三条直线最多可以确定三个平面；④如果两个平面有三个公共点，则这两个平面重合．其中正确命题的个数是()A．0B．1C．2 D．3解析：对于①，三点可能在一直线上，故①错误；②正确；对于③，三条直线两两相交，如空间直角坐标系，能确定三个平面，故③正确；对于④，没有强调三点不共线，则两平面也可能相交，故④错误．答案：C(2)过同一点的4条直线中，任意3条都不在同一平面内，则这四条直线确定平面的个数为________．解析：由题意知这4条直线中的每两条都确定一个平面，因此，共可确定6个平面．答案：6[方法引航]空间平面的构成，可由点，可由线，也可由点和线；面与面的公共点在面的交线上.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是( )解析：选D.A ，B ，C 图中四点一定共面，D 中四点不共面．2．(2017·江西七校联考)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、平行或异面解析：选D.依题意，直线b 和c 的位置关系可能是相交、平行或异面，故选D.考点二直线与平面的平行关系[例2] (1)在空间四边形ABCD 中，E ，F 分别为AB ，AD 上的点，且AE ∶EB ＝AF ∶FD ＝1∶4，又H ，G 分别为BC ，CD 的中点，则( ) A ．BD ∥平面EFG ，且四边形EFGH 是平行四边形 B ．EF ∥平面BCD ，且四边形EFGH 是梯形 C ．HG ∥平面ABD ，且四边形EFGH 是平行四边形 D ．EH ∥平面ADC ，且四边形EFGH 是梯形解析：如图，由题意得， EF ∥BD ，且EF ＝15BD . HG ∥BD ，且HG ＝12BD .∴EF ∥HG ，且EF ≠HG ，又HG ⊂面BCD ， ∴EF ∥平面BCD 且四边形EFGH 是梯形．答案：B(2)(2016·高考全国丙卷)如图，四棱锥P -ABCD 中，P A ⊥底面ABCD ，AD ∥BC ，AB ＝AD ＝AC ＝3，P A ＝BC ＝4，M 为线段AD 上一点，AM ＝2MD ，N 为PC 的中点．①证明MN ∥平面P AB ； ②求四面体N -BCM 的体积．解：①证明：由已知得AM ＝23AD ＝2，取BP 的中点T ，连接AT ，TN ，由N 为PC 中点知TN ∥BC ，TN ＝12BC ＝2. 又AD ∥BC ，故TN 綊AM ，故四边形AMNT 为平行四边形，于是MN ∥AT . 因为AT ⊂平面P AB ，MN ⊄平面P AB ，所以MN ∥平面P AB .②因为P A ⊥平面ABCD ，N 为PC 的中点，所以N 到平面ABCD 的距离为12P A . 取BC 的中点E ，连接AE . 由AB ＝AC ＝3得AE ⊥BC ，AE ＝AB 2－BE 2＝ 5.由AM ∥BC 得M 到BC 的距离为5，故S △BCM ＝12×4×5＝2 5.所以四面体N -BCM 的体积V N -BCM＝13·S △BCM ·P A 2＝453. [方法引航] 判断或证明线面平行的常用方法 (1)利用线面平行的定义(无公共点)；(2)利用线面平行的判定定理(a ⊄α，b ⊂α，a ∥b ⇒a ∥α)； (3)利用面面平行的性质定理(α∥β，a ⊂α⇒a ∥β)； (4)利用面面平行的性质(α∥β，a ⊄α，a ⊄β，a ∥α⇒a ∥β)．1．过三棱柱ABC -A 1B 1C 1任意两条棱的中点作直线，其中与平面ABB 1A 1平行的直线有________条．解析：如图，E 、F 、G 、H 分别是A 1C 1、B 1C 1、BC 、AC 的中点，则与平面ABB 1A 1平行的直线有EF ，GH ，FG ，EH ，EG ，FH 共6条．答案：62．如图，四棱锥P -ABCD 中，AD ∥BC ，AB ＝BC ＝12AD ，E ，F ，H 分别为线段AD ，PC ，CD 的中点，AC 与BE 交于O 点，G 是线段OF 上一点．(1)求证：AP ∥平面BEF ； (2)求证：GH ∥平面P AD .证明：(1)连接EC，∵AD∥BC，BC＝12AD，∴BC綊AE，∴四边形ABCE是平行四边形，∴O为AC的中点．又∵F是PC的中点，∴FO∥AP，FO⊂平面BEF，AP⊄平面BEF，∴AP∥平面BEF.(2)连接FH，OH，∵F，H分别是PC，CD的中点，∴FH∥PD，∴FH∥平面P AD.又∵O是BE的中点，H是CD的中点，∴OH∥AD，∴OH∥平面P AD.又FH∩OH＝H，∴平面OHF∥平面P AD.又∵GH⊂平面OHF，∴GH∥平面P AD.考点三平面与平面平行的判定与性质[例3](1)(2017·山东济南模拟)平面α∥平面β的一个充分条件是() A．存在一条直线a，a∥α，a∥βB．存在一条直线a，a⊂α，a∥βC．存在两条平行直线a，b，a⊂α，b⊂β，a∥β，b∥αD．存在两条异面直线a，b，a⊂α，b⊂β，a∥β，b∥α解析：若α∩β＝l，a∥l，a⊄α，a⊄β，则a∥α，a∥β，故排除A.若α∩β＝l，a⊂α，a∥l，则a∥β，故排除B.若α∩β＝l，a⊂α，a∥l，b⊂β，b∥l，则a∥β，b∥α，故排除C.故选D.答案：D(2)如图所示，在三棱柱ABC-A1B1C1中，E，F，G，H分别是AB，AC，A1B1，A1C1的中点，求证：①B，C，H，G四点共面；②平面EF A1∥平面BCHG.证明：①∵G，H分别是A1B1，A1C1的中点，∴GH是△A1B1C1的中位线，∴GH∥B1C1.又∵B1C1∥BC，∴GH∥BC，∴B，C，H，G四点共面．②∵E，F分别是AB，AC的中点，∴EF∥BC.∵EF⊄平面BCHG，BC⊂平面BCHG，∴EF∥平面BCHG.∵A1G綊EB，∴四边形A1EBG是平行四边形，∴A1E∥GB.∵A1E⊄平面BCHG，GB⊂平面BCHG，∴A1E∥平面BCHG.∵A1E∩EF＝E，∴平面EF A1∥平面BCHG.[方法引航] 1.面面平行的判定方法(1)利用定义：即证两个平面没有公共点(不常用)．(2)利用面面平行的判定定理(主要方法)．(3)利用垂直于同一条直线的两平面平行(客观题可用)．(4)利用平面平行的传递性，即两个平面同时平行于第三个平面，则这两个平面平行(客观题可用)．2．面面平行的性质由面面平行，可得出线面平行，也可得出线线平行，但必须是这两个平行平面与第三个平面的交线．1．将本例(2)中条件改为已知H为A1C1的中点，过BC和H点的平面与A1B1交于点G，求证G为A1B1的中点．证明：因为在三棱柱中，面A1B1C1∥面ABC.面A1B1C1∩面BCHG＝HG，面ABC∩面BCHG＝BC，∴GH∥BC(面面平行性质)BC ∥B1C1.∴GH∥B1C1，H为A1C1的中点，∴G为A1B1的中点．2．在本例(2)条件下，若D1，D分别为B1C1，BC的中点，求证：(1)平面A1BD1∥平面AC1D.(2)若点N∈AD，求证：C1N始终平行面A1BD1.证明：(1)如图所示，连接A1C交AC1于点M，∵四边形A1ACC1是平行四边形，∴M是A1C的中点，连接MD，∵D为BC的中点，∴A1B∥DM.∵A1B⊂平面A1BD1，DM⊄平面A1BD1，∴DM∥平面A1BD1.又由三棱柱的性质知，D1C1綊BD，∴四边形BDC1D1为平行四边形，∴DC1∥BD1. 又DC1⊄平面A1BD1，BD1⊂平面A1BD1，∴DC1∥平面A1BD1，又∵DC1∩DM＝D，DC1，DM⊂平面AC1D，∴平面A1BD1∥平面AC1D.(2)由(1)可知，平面A1BD1∥平面AC1D.∵N∈AD，∴C1N⊂面AC1D.∴C1N∥面A1BD1.[方法探究]空间平行的转化与探索[典例](2017·河北石家庄模拟)如图，棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD为菱形，平面AA1C1C⊥平面ABCD.(1)证明：平面AB1C∥平面DA1C1；(2)在直线CC1上是否存在点P，使BP∥平面DA1C1？若存在，求出点P的位置；若不存在，说明理由．[解](1)证明：由棱柱ABCD-A1B1C1D1的性质，知AB1∥DC1，A1D∥B1C，AB1∩B1C ＝B1，A1D∩DC1＝D，∴平面AB1C∥平面DA1C1.(2)存在这样的点P满足题意．如图，在C1C的延长线上取一点P，使C1C＝CP，连接BP，∵B1B綊CC1∴BB1綊CP，∴四边形BB1CP为平行四边形，∴BP∥B1C，∵A1D∥B1C，∴BP∥A1D.又∵A1D⊂平面DA1C1，BP⊄平面DA1C1，∴BP∥平面DA1C1.[思维程序](1)线∥线⇒面∥面；棱柱性质⇒面的对角线平行⇒面∥面．(2)先找点P，再证明平行；平行四边形性质⇒BP∥B1C∥A1D.[高考真题体验]1．(2016·高考山东卷)在如图所示的圆台中，AC 是下底面圆O 的直径，EF 是上底面圆O ′的直径，FB 是圆台的一条母线．(1)已知G ，H 分别为EC ，FB 的中点．求证：GH ∥平面ABC ； (2)已知EF ＝FB ＝12AC ＝23，AB ＝BC .求二面角F -BC -A 的余弦值．解：(1)证明：设FC 中点为I ，连接GI ，HI在△CEF 中，因为点G 是CE 的中点，所以GI ∥EF . 又EF ∥OB ，所以GI ∥OB .在△CFB 中，因为H 是FB 的中点，所以HI ∥BC . 又HI ∩GI ＝I ，所以平面GHI ∥平面ABC . 因为GH ⊂平面GHI ，所以GH ∥平面ABC . (2)连接OO ′，则OO ′⊥平面ABC .又AB ＝BC ，且AC 是圆O 的直径，所以BO ⊥AC . 以O 为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系O -xyz .由题意得B (0,23，0)，C (－23，0,0)，所以BC→＝(－23，－23，0)，过点F 作FM 垂直OB 于点M . 所以FM ＝FB 2－BM 2＝3，可得F (0，3，3)．故BF→＝(0，－3，3)．设m ＝(x ，y ，z )是平面BCF 的法向量．由⎩⎨⎧m ·BC →＝0，m ·BF →＝0，可得⎩⎪⎨⎪⎧－23x －23y ＝0，－3y ＋3z ＝0.可得平面BCF 的一个法向量m ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫－1，1，33.因为平面ABC 的一个法向量n ＝(0,0,1)．所以cos 〈m ，n 〉＝m ·n |m |·|n |＝77. 所以二面角F -BC -A 的余弦值为77.2．(2016·高考山东卷)在如图所示的几何体中，D 是AC 的中点，EF ∥DB .(1)已知AB＝BC，AE＝EC.求证：AC⊥FB；(2)已知G，H分别是EC和FB的中点．求证：GH∥平面ABC.证明：(1)因为EF∥DB，所以EF与DB确定平面BDEF.如图①所示连接DE.因为AE＝EC，D为AC的中点，所以DE⊥AC.同理可得BD⊥AC.又BD∩DE＝D，所以AC⊥平面BDEF，因为FB⊂平面BDEF，所以AC⊥FB.图①(2)如图②，设FC的中点为I，连接GI，HI.在△CEF中，因为G是CE的中点，所以GI∥EF.又EF∥DB，所以GI∥DB.在△CFB中，因为H是FB的中点，所以HI∥BC，又HI∩GI＝I，所以平面GHI∥平面ABC.因为GH⊂平面GHI，所以GH∥平面ABC.图②3．(2014·高考陕西卷)四面体ABCD及其三视图如图所示，平行于棱AD，BC的平面分别交四面体的棱AB，BD，DC，CA于点E，F，G，H.(1)求四面体A-BCD的体积；(2)证明：四边形EFGH是矩形．证明：(1)由该四面体的三视图可知，BD⊥DC，BD⊥AD，AD⊥DC，BD＝CD ＝2，AD＝1，∴AD⊥平面BDC，∴四面体的体积V＝13×12×2×2×1＝23.(2)∵BC∥平面EFGH，平面EFGH∩平面BDC＝FG，平面EFGH∩平面ABC＝EH，∴BC∥FG，BC∥EH，∴FG∥EH.同理EF∥AD，HG∥AD，∴EF∥HG，∴四边形EFGH是平行四边形．又AD⊥平面BDC，∴AD⊥BC，∴EF⊥FG，∴四边形EFGH是矩形．课时规范训练A组基础演练1．若直线m⊂平面α，则条件甲：“直线l∥α”是条件乙：“l∥m”的() A．充分不必要条件B．必要不充分条件C．充要条件D．即不充分也不必要条件答案：D2．若直线a平行于平面α，则下列结论错误的是()A．a平行于α内的所有直线B．α内有无数条直线与a平行C．直线a上的点到平面α的距离相等D．α内存在无数条直线与a成90°角解析：选A.若直线a平行于平面α，则α内既存在无数条直线与a平行，也存在无数条直线与a异面且垂直，所以A不正确，B、D正确．又夹在相互平行的线与平面间的平行线段相等，所以C正确．3．已知a，b是两条不重合的直线，α，β是两个不重合的平面，则下列命题中正确的是()A．a∥b，b⊂α，则a∥αB．a，b⊂α，a∥β，b∥β，则α∥βC．a⊥α，b∥α，则a⊥bD．当a⊂α，且b⊄α时，若b∥α，则a∥b解析：选C.A选项是易错项，由a∥b，b⊂α，也可能推出a⊂α；B中的直线a，b不一定相交，平面α，β也可能相交；C正确；D中的直线a，b也可能异面．4．已知直线a，b，平面α，则以下三个命题：①若a∥b，b⊂α，则a∥α；②若a∥b，a∥α，则b∥α；③若a∥α，b∥α，则a∥b.其中真命题的个数是()A．0 B．1C．2 D．3解析：选A.对于①，若a∥b，b⊂α，则应有a∥α或a⊂α，所以①不正确；对于②，若a∥b，a∥α，则应有b∥α或b⊂α，因此②不正确；对于③，若a∥α，b∥α，则应有a∥b或a与b相交或a与b异面，因此③是假命题．综上，在空间中，以上三个命题都是假命题．5．已知直线a与平面α、β，α∥β，a⊂α，点B∈β，则在β内过点B的所有直线中()A．不一定存在与a平行的直线B．只有两条与a平行的直线C．存在无数条与a平行的直线D．存在唯一一条与a平行的直线解析：选D.设直线a和点B所确定的平面为γ，则α∩γ＝a，记β∩γ＝b，∵α∥β，∴a∥b，故存在唯一一条直线b与a平行．6．如图所示，ABCD-A1B1C1D1是棱长为a的正方体，M、N分别是下底面的棱A1B1、B1C1的中点，P是上底面的棱AD上的一点，AP＝a3，过P、M、N的平面交上底面于PQ，Q在CD上，则PQ＝________.解析：∵平面ABCD ∥平面A 1B 1C 1D 1， ∴MN ∥PQ .∵M 、N 分别是A 1B 1、B 1C 1的中点， AP ＝a 3，∴CQ ＝a 3，从而DP ＝DQ ＝2a 3，∴PQ ＝223a . 答案：223a7．已知平面α∥平面β，P 是α、β外一点，过点P 的直线m 与α、β分别交于A 、C ，过点P 的直线n 与α、β分别交于B 、D 且P A ＝6，AC ＝9，PD ＝8，则BD 的长为________．解析：根据题意可得到以下如图两种情况：可求出BD 的长分别为245或24. 答案：24或2458．在正四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中，O 为底面ABCD 的中心，P 是DD 1的中点，设Q 是CC 1上的点，则点Q 满足条件________时，有平面D 1BQ ∥平面P AO . 解析：假设Q 为CC 1的中点，因为P 为DD 1的中点，所以QB ∥P A .连接DB ，因为P ，O 分别为DD 1，DB 的中点，所以D 1B ∥PO ，又D 1B ⊄平面P AO ，QB ⊄平面P AO ，所以D 1B ∥平面P AO ，QB ∥平面P AO ，又D 1B ∩QB ＝B ，∴平面D 1BQ ∥平面P AO ，故Q 满足Q 为CC 1的中点时，有平面D 1BQ ∥平面P AO . 答案：Q 为CC 1的中点9．如图E 、F 、G 、H 分别是正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱BC 、CC 1、C 1D 1、AA 1的中点．求证：(1)EG∥平面BB1D1D；(2)平面BDF∥平面B1D1H.证明：(1)取B1D1的中点O，连接GO，OB，易证四边形BEGO为平行四边形，故OB∥GE，由线面平行的判定定理即可证EG∥平面BB1D1D.(2)由题意可知BD∥B1D1.如图，连接HB、D1F，易证四边形HBFD1是平行四边形，故HD1∥BF.又B1D1∩HD1＝D1，BD∩BF＝B，所以平面BDF∥平面B1D1H.10．如图，在三棱柱ABC-A1B1C1中，点E在线段B1C1上，B1E＝3EC1，试探究：在AC上是否存在点F，满足EF∥平面A1ABB1？若存在，请指出点F的位置，并给出证明；若不存在，请说明理由．解：法一：当AF＝3FC时，FE∥平面A1ABB1.证明如下：在平面A1B1C1内过点E作EG∥A1C1交A1B1于点G，连接AG.，∵B1E＝3EC1，∴EG＝34A1C1又AF∥A1C1且AF＝3，4A1C1∴AF∥EG且AF＝EG，∴四边形AFEG为平行四边形，∴EF∥AG，又EF⊄平面A1ABB1，AG⊂平面A1ABB1，∴EF∥平面A1ABB1.法二：当AF＝3FC时，FE∥平面A1ABB1.证明如下：在平面BCC1B1内过点E作EG∥BB1交BC于点G，∵EG∥BB1，EG⊄平面A1ABB1，BB1⊂平面A1ABB1，∴EG∥平面A1ABB1，∵B1E＝3EC1，∴BG＝3GC，∴FG∥AB，又AB⊂平面A1ABB1，FG⊄平面A1ABB1，∴FG∥平面A1ABB1.又EG⊂平面EFG，FG⊂平面EFG，EG∩FG＝G，∴平面EFG∥平面A1ABB1.∵EF⊂平面EFG，∴EF∥平面A1ABB1.B组能力突破1．如图，L，M，N分别为正方体对应棱的中点，则平面LMN与平面PQR的位置关系是()A．垂直B．相交不垂直C．平行D．重合解析：选C.如图，分别取另三条棱的中点A，B，C将平面LMN延展为平面正六边形AMBNCL，因为PQ∥AL，PR∥AM，且PQ与PR相交，AL与AM相交，所以平面PQR∥平面AMBNCL，即平面LMN∥平面PQR.2．正方体ABCD-A1B1C1D1中，E，F，G分别是A1B1，CD，B1C1的中点，则正确的命题是()A．AE⊥CGB．AE与CG是异面直线C．四边形AEC1F是正方形D．AE∥平面BC1F解析：选D.由正方体的几何特征知，AE与平面BCC1B1不垂直，则AE⊥CG不成立；由于EG ∥A 1C 1∥AC ，故A 、E 、G 、C 四点共面，所以AE 与CG 是异面直线错误；在四边形AEC 1F 中，AE ＝EC 1＝C 1F ＝AF ，但AF 与AE 不垂直，故四边形AEC 1F 是正方形错误；由于AE ∥C 1F ，由线面平行的判定定理，可得AE ∥平面BC 1F .3．设l ，m ，n 表示不同的直线，α，β，γ表示不同的平面，给出下列四个命题： ①若m ∥l ，且m ⊥α，则l ⊥α；②若m ∥l ，且m ∥α，则l ∥α；③若α∩β＝l ，β∩γ＝m ，γ∩α＝n ，则l ∥m ∥n ；④若α∩β＝m ，β∩γ＝l ，γ∩α＝n ，且n ∥β，则l ∥m .其中正确命题的个数是( )A ．1B ．2C ．3D ．4解析：选B.易知①正确；②错误，l 与α的具体关系不能确定；③错误，以墙角为例即可说明，④正确，可以以三棱柱为例证明．4．空间四边形ABCD 的两条对棱AC 、BD 的长分别为5和4，则平行于两条对棱的截面四边形EFGH 在平移过程中，周长的取值范围是________．解析：设DH DA ＝GH AC ＝k ，∴AH DA ＝EH BD ＝1－k ，∴GH ＝5k ，EH ＝4(1－k )，∴周长＝8＋2k .又∵0＜k ＜1，∴周长的取值范围为(8,10)．答案：(8,10)5．如图，几何体E -ABCD 是四棱锥，△ABD 为正三角形，CB ＝CD ，EC ⊥BD .(1)求证：BE＝DE；(2)若∠BCD＝120°，M为线段AE的中点．求证：DM∥平面BEC.(3)在(2)的条件下，在线段AD上是否存在一点N，使得BN∥面DEC，并说明理由．证明：(1)取BD的中点O，连接CO，EO.由于CB＝CD，所以CO⊥BD，又EC⊥BD，EC∩CO＝C，CO，EC⊂平面EOC，所以BD⊥平面EOC，因此BD⊥EO，又O为BD的中点，所以BE＝DE.(2)法一：取AB的中点N，连接DM，DN，MN，因为M是AE的中点，所以MN∥BE.又MN⊄平面BEC，BE⊂平面BEC，所以MN∥平面BEC.又因为△ABD为正三角形，所以∠BDN＝30°，又CB＝CD，∠BCD＝120°，因此∠CBD＝30°，所以∠BDN＝∠CBD，所以DN∥BC. 又DN⊄平面BEC，BC⊂平面BEC，所以DN∥平面BEC.又MN∩DN＝N，故平面DMN∥平面BEC，又DM⊂平面DMN，所以DM∥平面BEC.法二：延长AD，BC交于点F，连接EF.因为CB＝CD，∠BCD＝120°，所以∠CBD＝30°.因为△ABD为正三角形，所以∠BAD＝∠ABD＝60°，所以∠ABC＝90°，因此∠AFB＝30°，所以AB＝12AF.又AB＝AD，所以D为线段AF的中点．连接DM，由于点M是线段AE的中点，因此DM∥EF.又DM⊄平面BEC，EF⊂平面BEC，所以DM∥平面BEC.(3)存在点N为AD的中点取AD的中点N，连接BN，O为BD的中点由(2)可知∠DCO＝60°，∴∠BDC＝30°，又∵DBN＝30°，∴BN∥DC.DC⊂面DEC，∴BN∥面DEC.。

平面的基本性质共点共线共面

“共点”、“共线”、 “共面” 问题１、理论依据：
(1)公理1：判断或证明直线是否在平面内确定两个平面的交线， (2)公理2：判定两平面相交（“点共线”，“线共点”） (3)公理3, 推论 1、2、3: 确定平面证点、线共面的依据，也是作辅助面的依据２、反证法
点共面、线共面、三点共线、三线共点问题的一般方法．
例、两个平面两两相交，有三条交线，若其中两
条相交于一点，证明第三条交线也过这一点．
证法：先证两条交线交于一点，再证第三条直线也过改点
已知：如图1-26，α∩β=a，β∩γ＝b，α∩γ＝c，b∩c ＝p．求证：p∈a．证明：∵b∩c＝p， ∴p∈b． ∵β∩γ＝b， ∴p∈β．同理，p∈α．又∵α∩β=a， ∴个。
2个平面分空间有两种情况：
（1）两平面没有公共点时
（2）两平面有公共点时
两个平面把空间分成3或4个部分。
3个平面个平面把空间分成4，6，7或8个部分。
（ 1）
（ 2）
（ 3）
（ 4）
（ 5）
求证：直线AB和CD既不相交也不平行.
A
反证法
D B C
小结
１、要证“点共面” 、“线共面”可先由部分点、直线确定一平面，在证其余点、直线也在此平面内，即纳入法２、反证法的应用的意识
1．空间四点A、B、C、D共面但不共线，则下列结论成立的是（） A．四点中必有三点共线． B．四点中有三点不共线． C．AB、BC、CD、DA四条直线中总有两条平行． D．直线AB与CD必相交．
例2、如图：在四面体ABCD中，E,F分别
是AB,BC的中点，G,H分别在CD,AD上,且 DG:DC=DH:DA=1:m(m>2) 求证：直线EH与FG,BD相交于一点

江苏省昆山市高中数学苏教版必修二教案1.2.1《平面的基本性质及推论(二)》

1.2.1平面的基本性质及推论（二）教学目标：理解推论1、2、3的内容及应用教学重点：理解推论1、2、3的内容及应用教学过程：推论1：直线及其外一点确定一个平面（一）推论2：两相交直线确定一个平面（二）推论3：两平行直线确定一个平面（四）例1已知：空间四点A 、B 、C 、D 不在同一平面内．求证：AB 和CD 既不平行也不相交．证明：假设AB 和CD 平行或相交，则AB 和CD 可确定一个平面α，则α⊂AB ，α⊂CD ，故α∈A ，α∈B ， α∈C ，α∈D .这与已知条件矛盾.所以假设不成立,即AB 和CD 既不平行也不相交．卡片:1、反证法的基本步骤：假设、归谬、结论；2、归谬的方式：与已知条件矛盾、与定理或公理矛盾、自相矛盾．例2已知：平面α⋂平面β=a ，平面α⋂平面γ=b ，平面γ⋂平面β=c 且c b a 、、不重合．求证：c b a 、、交于一点或两两平行．证明：(1)若三直线中有两条相交，不妨设a 、b 交于A ．因为，β⊂a ，故β∈A ，同理，γ∈A ，故c A ∈．所以c b a 、、交于一点．(2)若三条直线没有两条相交的情况，则这三条直线两两平行．综上所述,命题得证.例3已知ABC ∆在平面α外，它的三边所在的直线分别交平面α于R Q P 、、．求证：R Q P 、、三点共线．证明：设ABC ∆所在的平面为β，则R Q P 、、为平面α与平面β的公共点，所以R Q P 、、三点共线．卡片：在立体几何中证明点共线，线共点等问题时经常要用到公理２．例4正方体1111D C B A ABCD -中,E 、F 、G 、H 、K 、L 分别是、、、111D A DD DC BC BB B A 、、111的中点.求证：这六点共面．证明：连结BD 和KF ，因为 L E 、是CB CD 、的中点，所以 BD EL //．又矩形11B BDD 中BD KF //，所以 EL KF //，所以 EL KF 、可确定平面α，所以 L K F E 、、、共面α，同理 KL EH //， A B C PQ R αC A A B B C D DEF G H K L 1111故 L K H E 、、、共面β．又平面α与平面β都经过不共线的三点L K E 、、，故平面α与平面β重合，所以E 、F 、G 、H 、K 、L 共面于平面α．同理可证α∈G ，所以，E 、F 、G 、H 、K 、L 六点共面．卡片：证明共面问题常有如下两个方法：(1)接法：先确定一个平面，再证明其余元素均在这个平面上；(2)间接法：先证明这些元素分别在几个平面上，再证明这些平面重合．课堂练习：1.判断下列命题是否正确(1)如果一条直线与两条直线都相交,那么这三条直线确定一个平面． ( )(2)经过一点的两条直线确定一个平面． ( )(3)经过一点的三条直线确定一个平面． ( )(4)平面α和平面β交于不共线的三点A 、B 、C ． ( )(5)矩形是平面图形. ( )2.空间中的四点，无三点共线是四点共面的条件．3.空间四个平面两两相交，其交线条数为 .4.空间四个平面把空间最多分为部分．5.空间五个点最多可确定个平面．6.命题“平面α、β相交于经过点M 的直线a ”可用符号语言表述为 .7.梯形ABCD 中,AB ∥CD ,直线AB 、BC 、CD 、DA 分别与平面α交于点E 、G 、F 、H .那么一定有G 直线EF ,H 直线EF .8.求证：三条两两相交且不共点的直线必共面.小结：本节课学习了平面的基本性质的推论及其应用课后作业：略。