1.4.1空间图形的基本关系与公理
1.4.1-2《空间图形基本关系的认识与空间图形的公理(1、2、3)》课件(北师大版必修2)
3.平面α ∩平面β =l,点A∈α ,B∈α ,C∈β ,且Cl,AB∩l=R,
过A、B、C三点确定平面γ ,则β ∩γ =(
(A)直线AC (C)直线CR (B)直线BC (D)以上∈AB,R∈l,又α∩β=l, ∴lβ,∴R∈β,R∈γ. 又C∈β,C∈γ,∴β∩γ=CR.
示平面, l表示直线,A、B、C表示点)
(1)若A∈l,A∈α ,B∈l,B∈α ,则l α ; (2)A∈α ,A∈β ,B∈α ,B∈β ,则α ∩β =AB; (3)若l α ,A∈l,则Aα ; (4)若A、B、C∈α ,A、B、C∈β ,且A、B、C不共线,则α
与β 重合.
则上述说法中正确的个数是__________.
将它还原为正方体,那么AB、CD、EF、GH这
四条线段所在直线是异面直线的有哪几对? 【解析】还原为正方体如图所示,可判断AB 与CD异面,AB与GH异面,EF与GH异面.
4.(2010·湛江高一检测)正方体ABCD-A1B1C1D1中,P、Q分别
是棱AA1与CC1的中点,则经过P、B、Q三点的截面是(
(A)邻边不相等的平行四边形 (B)菱形但不是正方形 (C)矩形 (D)正方形
)
【解题提示】画截面的关键在于画面与面的交线,交线只 要有两个公共点就能画出.画出截面后可计算边长判断其形状.
一、选择题(每题4分,共16分) 1.(2010·深圳高一检测)下列说法正确的是( (A)三点确定一个面 (B)四边形一定是平面图形 )
(C)梯形一定是平面图形
(D)两个平面有不在同一条直线上的三个交点 【解析】选C.由公理2知A错,B错.
3
8.如图所示,在正方体
ABCD—A1B1C1D1中,E、F分别是
空间图形的基本关系与公理
知识探究(二):平面的基本性质1 文字语言 公理1: 如果一条直线上两点在一个平
面内,那么这条直线上的所有的点都 在这个平面内(即直线在平面内).
图形语言 符号语言
A
B
l
公理作用
一是判定直线在平面内的依据,即要判定直线在平 一、判定线在面内 面内,只需确定直线上两个点在平面内即可;也是 判定点在平面内的方法,即如果直线在平面内、点 或点在面内的依据 在直线上,则点在平面内. 二、检验平面 二是检验平面的方法
一、确定平面的依据 二、判断点线共面得依据.
A, B ,C 不 共 线 A, B ,C 确 定 一 平 面
26
公理作用
思考交流 (1)经过一条直线和这条直线外一点,可以确定 一个平面吗? B α LA C (2)经过两条相交直线,可以确定一个平面吗? α A B Aa α a C C B b b
证明 ∵ AB∩ α=P, ∴ P∈ AB,P∈平面 α. 又 AB 平面 ABC,∴P∈平面 ABC.
∴由公理 3 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.
知识探究: 公理定理的简单应用
2、实例分析
观察下长方体,说出其中点、线、面的位置关系
知识探究----空间图形的基本关系
3、抽象概括
空间点与直线的位置关系有两种:
(1)点在直线上
记作: 点A 直线l
.A
.B
l
(2)点在直线外
记作:点B 直线l
空间点与平面的位置关系有两种:
(1)点在平面内 记作:点A 面α
B
(2)点在平面外
2014-2015学年高一数学:1.4.1 1.4.2《空间图形基本关系的认识》《空间图形的公理1》
2.做一做(请把正确的答案写在横线上) (1)点M在直线l上,用符号可表示为________. (2)直线m在平面β内,用符号可表示为________. (3)若平面α与平面β相交且交线为l,用符号可表示为 ________.
【解析】(1)点M在直线l上,则用符号可表示为M∈l. 答案:M∈l (2)直线m在平面β内,用符号可表示为m β. 答案:m β (3)平面α与平面β相交,且交线为l,可记为α∩β=l. 答案:α∩β=l
【解析】1.点M在直线a上可表示为M∈a,a在平面α内,可表
示为a α,
所以M,a,α间的关系可记为M∈a α.
答案:M∈a α
2.点A∈平面ABC,A∉平面BCD,BD 平面ABC,
平面ABC∩平面ACD=AC.
答案:∈ ∉
AC
知识点2 空间图形的三个公理(公理1,公理2,公理3) 1.三个公理的意义和作用 (1)公理1是空间里确定一个平面位置的方法与途径,而确定平 面是将空间问题转化为平面问题的重要条件,这个转化使得立 体几何的问题得以在确定的平面内充分使用平面几何的知识来 解决,是立体几何中解决相当一部分问题的主要的思想方法.
(2)公理2说明了平面与曲面的本质区别.通过直线的“直”来 刻画平面的“平”,通过直线的“无限延伸”来描述平面的 “无限延展性”,它既是判断直线在平面内的方法,又是检验 平面的方法.
(3)公理3揭示了两个平面相交的主要特征,提供了确定两个平 面交线的方法.可从以下三个方面解释: ①如果两个相交平面有两个公共点,那么过这两点的直线就是 它们的交线; ②如果两个相交平面有三个公共点,那么这三点共线; ③如果两个平面相交,那么两平面的交点必在这两个平面的交 线上.
(2)公理2 ①文字语言: 条件:一条直线上的_两__点__在一个平面内. 结论:该直线上_所__有__的__点__都在这个平面内(即直线_在__平__面__内__).
1.4.1空间图形的基本关系和公理 课件
空间图形基本关系的认识
一、温故知新
(1)一个投影面水平放置,
三视图包括
叫做水平投影面, 投影到这 个平面的图形叫做俯视图;
(2)一个投影面放置在正前 方, 这个投影面叫做直立投影 面, 投影到这个平面的图形叫 做主视图;
(3)和直立、水平两个投影面
都垂直的投射面叫做侧立投影
D
C
异面直线.
A
a
Bb
D
C
A
bB
(4)空间直线与平面的位置关系有_3_种:
①直线a与平面β有无数公共点
直线在平面内. a≠ β
②直线c与平面β只有一个公共点 直线与平面相交. c I A
③直线a与平面α没有公共点
直线与平面平行. a //
D A
a
C B
c
Dα
C
A
B
(5)空间平面与平面的位置关系有_2_种:
面, 通常把这个平面放在直立投
影面的右面, 投影到这个平面内
的图形叫做左视图.
绘制三视图时, 要注意:
(1)主、俯长对正;
主视图 左视图
(2)主、左高平齐;
(3)俯、左宽相等.
(4)分界线和可见轮 廓都用实线画出, 被遮 挡部分用虚线画出.
俯视图
高平齐
长对正
长高 主视图
左视图 宽相等
宽
俯视图
二、新知学习
(2)空间点与平面的位置关系有_2_种:
①点P在平面α内, 记作: P D
C
②点P在平面α外, 记作: P A
a P
B
Dα
C
A
B
(3)空间两直线的位置关系有_3_种:
1.4.1 空间图形基本关系的认识与公理1~3 课件(北师大必修2)
[通一类] 1.已知a∥b∥c,l∩a=A,l∩b=B,l∩c=C,求证: 直线a,b,c和l共面.
证明:∵a∥b,∴直线a与b确定一个平面,设为α ,
∵l∩a=A,l∩b=B, ∴A∈a,B∈b,则A∈α ,B∈α . 而A∈l,B∈l, ∴由公理1可知:lα . Þ ∵b∥c,∴直线b与c确定一个平面,设为β , 同理可知lβ . Þ
Þ ∴A∈α ,B∈α ,∴ABα . Þ 即aα ,
∵b∥c,∴直线b与c确定
∴a,b,c三线共面.
[悟一法]
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.
[通一ห้องสมุดไป่ตู้] 2.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,设线段
A1C与平面ABC1D1交于Q,求证:B,Q,D1三点共线.
证明:∵D1∈平面ABC1D1,
D1∈平面A1D1CB,
B∈平面ABC1D1, B∈平面A1D1CB,
∴平面ABC1D1∩平面A1D1CB=BD1. ∵A1C∩平面ABC1D1=Q,
[读教材·填要点]
一、空间图形的基本位置关系
点在直线上 点与直线 点在直线外 (1)点 点在平面内 点与平面点在平面外
(2)空间两条直线的位置关系. 位置关系 相交直线 共面情况 在同一个平面内 公共点个数 1个 没有 没有
平行直线
异面直线
在同一个平面内
[错因]
在证明共面问题时,必须注意平面是确
定的.上述错解中, 由于没有注意到B,C,D三点不 一定确定平面,即默认了B,C,D三点一定不共线, 因而出错.也即题知条件由B,C,D三点不一定确定 平面,因此就使得五点的共面失去了基础.
高中数学 第一章 立体几何初步 1.4 空间图形的基本关系与公理 第一课时 空间图形基本关系的认识及
公理第一课时空间图形基本关系的认识及公理1、2、3高效测评北师大版必修2编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2016-2017学年高中数学第一章立体几何初步1.4 空间图形的基本关系与公理第一课时空间图形基本关系的认识及公理1、2、3高效测评北师大版必修2)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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系与公理第一课时空间图形基本关系的认识及公理1、2、3高效测评北师大版必修2一、选择题(每小题5分,共20分)1.下列说法正确的是()A.三点确定一个平面B.四边形一定是平面图形C.梯形一定是平面图形D.平面α和平面β有不在同一条直线上的三个交点解析:不共线的三点可以确定一个平面,排除A;四边形可以是空间四边形,排除B;根据公理3可以知道D不正确,故选C。
答案: C2.在下列命题中,不是公理的是()A.平行于同一个平面的两个平面相互平行B.过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面C.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此平面内D.如果两个不重合的平面有一个公共点,那么他们有且只有一条过该点的公共直线解析: 公理是不用证明的,定理是要求证明的.选项A是面面平行的性质定理,是由公理推证出来的,而公理是不需要证明的.答案:A3.两个不重合的平面可把空间分成( )A.3部分B.4部分C.3或4部分D.2或3部分解析:当两个平面平行时把空间分成3部分;当两个平面相交时把空间分成4部分.答案: C4.有下列说法:①梯形的四个顶点在同一平面内;②三条平行直线必共面;③有三个公共点的两个平面必重合;④平面外的一条直线和平面没有公共点.其中,正确的个数是()A.0个B.1个C.2个D.3个解析: 梯形是一个平面图形,所以其四个顶点在同一个平面内,则①正确;两条平行直线确定1个平面,三条平行直线确定1个或3个平面,则②错;三个公共点可以同在两个相交平面的公共直线上,则③错;平面外的直线可能和平面相交,故④错.答案:B二、填空题(每小题5分,共10分)5.如果三个平面把空间分成六部分,那么这三个平面的位置关系是________.解析:由于三个平面把空间分成六部分,那么结合空间中面面的位置关系可知要么是三个平面相交于同一直线,要么是一个平面与另两个平行平面相交.答案: 三个平面相交于同一条直线或一个平面与另两个平行平面相交6.如图,在这个正方体中:①BM与ED平行;②CN与BM是异面直线;③CN与BE是异面直线;④DN与BM是异面直线.以上四个命题中,正确命题的序号是________.解析:观察图形,可知①③错误,②④正确.答案:②④三、解答题(每小题10分,共20分)7.已知a,b,c是三条直线,如果a与b是异面直线,b与c是异面直线,那么a与c有怎样的位置关系?并画图说明.解析:直线a与直线c的位置关系可以是平行、相交、异面,如图(1)(2)(3).8.如图所示,△ABC与△A1B1C1不在同一个平面内,如果三条直线AA1,BB1,CC1两两相交,求证:三条直线AA1,BB1,CC1交于一点.证明:设BB1与CC1,CC1与AA1,AA1与BB1分别确定平面α,β,γ,AA1与BB1的交点为P,因为P∈AA1,P∈BB1,AA1平面β,BB1平面α,所以P∈平面α,P∈平面β,即P∈α∩β。
1.4.1__空间图形基本关系的认识__1.4.2__空间图形的公理(公理1、2、3)
C 共点B′,经过点B有且只有一条过该点的
公共直线B′C′.
公理3
如果两个不重合的平面有一个公共点,那么
它们有且只有一条通过这个点的公共直线.
P l , 且P l
P
l
作用: ①判断两个平面相交的依据. ②判断点在直线上.
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.
(5)空间平面与平面的位置关系有两种: I 如图②中,平面α和平面β没有公共点,这样
的两个平面叫作平行平面,记作:α∥β; II 如图③中,平面α和平面β不重合,但有公共点,
这样的两个平面叫作相交平面.
思考交流
1. 观察图①②③所示的长方体,再举出一些点、线、面
的位置关系的例子.
2.
观察你周围的一些实物,指出一些点、线、面的位置
关系.
课堂探究2
空间图形的公理 思考1:如果直线 l 与平面α有一个公共点P,直线 l 是 否在平面α内?
思考2:如果直线l与平面α 有两个公共点,直线l是否在
平面α 内?
实际生活中,我们有这样的经验:把一根直尺边缘 上的任意两点放到桌面上,可以看到,直尺的整个边缘 就落在了桌面上.
公理1
如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这
条直线上所有的点都在这个平面内(即直线在平面内).
A
l B
A l ,B l ,A ,B l
作用:
在生产、生活中, 人们经过长期观察与实 践,总结出关于平面的 一些基本性质,我们把 它作为公理.这些公理 是进一步推理的基础.
判定直线是否在平面内.
思考3:我们知道,两点确定一条直线.那么怎样确定一个
1.4 空间图形的基本关系与公理
§1.4 空间图形的基本关系与公理整体设计教学分析教材从简单、熟知的几何体——长方体出发,将它上面某些不同位置的点、线、面用不同色彩来区分,让学生仔细地观察,具有很强的可读性.教材举出实例,并给出了两幅实物图片,旨在激发学生学习的兴趣,让学生觉得四个公理确实是显而易见的.本节的等角定理没有给出证明,而是通过从平面到空间的类比得到和理解这个定理,显得直观且可信.三维目标1.掌握五类位置关系的分类及其有关概念,掌握平面的基本性质,即公理1,2,3.提高学生的归纳、类比能力.2.掌握公理4和等角定理,并会运用它们解决问题,培养学生发展空间想象能力、运用图形语言进行交流的能力、几何直观能力.重点难点教学重点:4个公理和等角定理的应用.教学难点:空间图形的位置关系和公理的归纳.课时安排1课时教学过程导入新课大家都看过电视剧《西游记》吧,如来佛对孙悟空说:“你一个跟头虽有十万八千里,但不会跑出我的手掌心.”结果孙悟空真没有跑出如来佛的手掌心,孙悟空可以看作是一个点,他的运动成为一条直线,大家说如来佛的手掌像什么?对,像一个平面,今天我们开始认识数学中的平面.图1新知探究提出问题①为了直观地了解点、线、面的位置关系,我们先观察一个长方体,如图2.该长方体中有几个顶点?几条棱?几个面?图2②观察图2所示的长方体,归纳空间点与直线的位置关系.③观察图2所示的长方体,归纳空间点与平面的位置关系.④观察图2所示的长方体,归纳空间两条直线的位置关系.⑤观察图2所示的长方体,归纳空间直线与平面的位置关系.⑥观察图2所示的长方体,归纳空间平面与平面的位置关系.讨论结果:①长方体有8个顶点、12条棱、6个面.12条棱对应12条棱所在的直线,6个面对应6个面所在的平面.②空间点与直线的位置关系有两种:点在直线上和点在直线外.如图2(1)中的点B在直线b上,但在直线a外.③空间点与平面的位置关系有两种:点在平面内和点在平面外.如图2(1)中的点B在平面α内,但点A在平面α外.④空间两条直线的位置关系有三种:1°图2(1)中直线a和b在同一个平面内,而且没有公共点,这样的两条直线叫作平行直线.2°图2(1)中直线b和c只有一个公共点B,这样的两条直线叫作相交直线.3°图2(1)中直线a和c不同在任何一个平面内,这样的两条直线叫作异面直线.⑤空间直线与平面的位置关系有三种:1°图2(1)中直线b和平面α有无数个公共点,我们称这条直线在这个平面内.2°图2(2)中直线b和平面α只有一个公共点A,我们称这条直线与这个平面相交.3°图2(2)中直线a和平面α没有公共点,我们称这条直线和这个平面平行.⑥空间平面与平面的位置关系有两种:1°图2(2)中平面α和平面β没有公共点,这样的两个平面叫作平行平面.2°图2(3)中平面α和平面β不重合,并且有公共点,这样的两个平面叫作相交平面.提出问题①把一根直尺边缘上的任意两点放在平整的桌面上,可以看到直尺边缘与桌面重合,这是显而易见的事实,请用公理的形式把它表示出来.②在日常生活中,照相机的脚架,施工用的撑脚架,天文望远镜的脚架等都制成三个脚,这样,可以使这些物体放置得很平稳.我们知道,两点确定一条直线.那么怎样确定一个平面呢?归纳出公理.③1°经过一条直线和这条直线外一点,可以确定一个平面吗?2°经过两条相交直线,可以确定一个平面吗?3°经过两条平行直线,可以确定一个平面吗?④长方体表面中的任意两个面,要么平行,要么交于一条直线.其实空间任意两个不重合的平面都有这样的性质.那么,两个平面在什么情况下相交?并归纳出公理.⑤在平面内,平行于同一条直线的两条直线平行,那么在空间中呢?⑥在平面内,如果两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角相等或互补.(如图3,AO∥A′O′,BC∥B′O′,∠AOB和∠A′O′B′相等,∠AOC和∠A′O′B′互补.)在空间中呢?图3讨论结果:①公理1 如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内(即直线在平面内).如图4,直线AB在平面α内,记作直线ABα.图4②公理2 经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面(即可以确定一个平面).如图5,经过不在同一条直线上的三点A,B,C的平面α,又可记作“平面ABC”.图5③1°2°3°三种情况都可以确定一个平面,把这三个结论通常看成平面的性质.④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通过这个点的公共直线.通常将平面α与平面β的公共直线即交线a 记作α∩β=a .⑤公理4 平行于同一条直线的两条直线平行.在图6的长方体中,a ∥b ,b ∥c ,不难看出a ∥c .图6⑥在空间亦有:定理 空间中,如果两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角相等或互补. 应用示例例1 在空间四边形ABCD 中,E ,F ,G ,H 分别是边AB ,BC ,CD ,DA 的中点.求证:四边形EFGH 是平行四边形.活动:只需证明FG ∥EH 且FG =EH 即可.图7证明:如图7,连接BD .因为FG 是△CBD 的中位线,所以FG ∥BD ,FG =12BD . 又因为EH 是△ABD 的中位线,所以EH ∥BD ,EH =12BD . 根据公理4,FG ∥EH ,且FG =EH .所以,四边形EFGH 是平行四边形.点评:证明平行四边形常用方法:对边平行且相等;对边分别平行;对角线相交且平分.要注意:对边相等的四边形不一定是平行四边形.变式训练如图7,在空间四边形ABCD 中,E ,F ,G ,H 分别是AB ,BC ,CD ,DA 的中点,且AC =BD .求证:四边形EFGH 是菱形.证明:连接EH .因为EH 是△ABD 的中位线,所以EH ∥BD ,且EH =12BD . 同理,FG ∥BD ,EF ∥AC ,且FG =12BD ,EF =12AC . 所以EH ∥FG ,且EH =FG .所以四边形EFGH 为平行四边形.因为AC =BD ,所以EF =EH .所以四边形EFGH 为菱形.例2 如图8(1),将无盖正方体纸盒展开,直线AB ,CD 在原正方体中的位置关系是…( )图8A.平行B.相交且垂直C.异面直线D.相交成60°分析:如图8(2),将上面的展开图还原成正方体,点B与点D重合.容易知道AB=BC =CA,从而△ABC是等边三角形,所以选D.答案:D点评:解决立体几何中的翻折问题时,要明确在翻折前后,哪些量发生了变化,哪些量没有变化.变式训练图9表示一个正方体表面的一种展开图,图中的四条线段AB,CD,EF和GH在原正方体中相互异面的有__________对.图9答案:三课堂练习:P26练习2课堂小结:本节课学习了五种类型的位置关系,以及4个公理和等角定理,学习了两直线平行的判定方法.课后作业:P26习题1—4 A组第4,5题.。
1.4空间图形的基本关系和公理
异面直线:在同一平面内,没有公共点.
P26练习 1第3题 3.过已知直线外一可点以最作多多少条直
直线平行?
1条
课堂交流
在平面内,如果两个角的两条边分别 对应平行,那么这两个角相等或互补。
如图所示, A/O /A 'O ',B/C /B 'O ', AO 和 A B 'O 'B '相等
AO和 CA'O'B'相互. 补
例 1 在空间 A四 B中 C边 E D , ,F 形 ,G,H 分别是
边AB ,BC,CD ,DA 的中. 点
求证:四E边FG 形是 H 平行四.边形
证明:如图所示,连接BD.
FG是CBD的 中 位 线 ,
FG//BD,FG1BD. 2
又EH是ABD 的中位线,
EH//BD,EH1BD.
§1.4.1 空间图形的 基本关系的认识
观察A 长B 方 C A 1B D 1C 体 1D 1:
可知长方体有8个顶点,12条棱,6个表面。
抽象概括
空间图形的基本关系主要是指:空间中 点与直线、点与平面、直线与直线、直线与 平面、平面与平面的位置关系。 1.空间点与直线的位置关系有两种: 点在直线上和在直线外. 如点B在直线b上,但在a外. 记作 :Bb,Ba.
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用符号表示为:
给P 定 以点 及 , , 平P 若 面 , 点且
点 P .则存l, 在使 直 得 线 l,且 Pl.
P26练习 1第2题
2.M 为直 l上线 的点M 不 ,在 且内 平 点, 面 则l与的公共点最多有多? 少个1个
《1.4.1 空间图形基本关系的认识 1.4.2 空间图形的公理公理1、2、3》课件 5-优质公开课-北师大必修2精品
自
课
主 位置关系、符号表示.
时
导
作
学
业
课 堂 互 动 探 究
教 师 备 课 资 源
菜单
BS ·数学 必修2
教
学
易
教
错
法 分
满足下列条件,平面α∩平面β=AB,直线a α,直线
易 误
析
辨
b β且a∥AB,b∥AB的图形是( )
析
教
学
当
方
堂
案
双
设
基
计
达
标
课
前
自
课
主
时
导
作
学
业
课 堂 互 动 探 究
教
【解析】 由线面符号语言描述及图形语言知D正确.
教
师
备
课
资
源
菜单
BS ·数学 必修2
教
学
易
教
错
法
易
分 析
误
【思路探究】 (1)点P、R、Q与平面α、平面ABC有何 辨
析
教 学
关系?
当
方
堂
案 设
(2)平面α与平面ABC什么关系?与点P、R、Q又有何关 双 基
计
系?
达 标
课
前 自
【自主解答】 法一 ∵AB∩α=P,
课
主
时
导 学
∴P∈AB,P∈平面 α.
自
课
主 导
与平面相交.
时 作
学
业
4.平行和相交.
课 堂 互 动 探 究
教 师 备 课 资 源
菜单
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
第二节 空间图形的基本关系与公理
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第二节
空间图形的基本关系与公理
结束
1.异面直线易误解为“分别在两个不同平面内的两条直线为 异面直线”,实质上两异面直线不能确定任何一个平面,因此异 面直线既不平行,也不相交.
2.直线与平面的位置关系在判断时最易忽视“线在面内”.
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第二节
空间图形的基本关系与公理
空间图形的基本关系与公理
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[典例] (1)(2013· 江西省七校联考)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 C.平行或异面 B.相交或异面 D.相交、平行或异面 ( )
[解析] 依据题意,b,c分别为a在α,β内的射影,可判断 b,c相交、平行或异面均可.
∵BA1∥CD1, ∴∠A1BE为所求. 在△A1BE中, 设AB=1,则AA1=2, ∴A1B= 5,A1E=1,BE= 2. 3 10 ∴cos∠A1BE= . 10
数学
3 10 答案: 10
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1.(2013· 安徽高考)在下列命题中,不是 公理的是 .. A.平行于同一个平面的两个平面相互平行
[答案] D
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(2)已知空间四边形ABCD中,E,H分别是边AB,AD的中 点,F,G分别是边BC,CD的中点. 证明两直线是异面直 ①求证:BC与AD是异面直线; ②求证:EG与FH相交.
空间图形的基本关系与公理课件(36页)
如图,空间四边形ABCD中,E、F分别是AB、AD的中点,G、H分别 在BC、CD上,且BG∶GC=DH∶HC=1∶2.
(1)求证:E、F、G、H四点共面; (2)设EG与FH交于点P. 求证:P、A、C三点共线.
∴四边形BB1D1D是平行四边形. ∴B1D1∥BD.∴EF∥GH. 即EF与GH是平行关系.
【变式训练】 2.空间四边形ABCD中,E、F、G、H分别为AB、BC、CD、AD上的点, 请问E、F、G、H满足什么条件时,四边形EFGH为平行四边形?并加以证明.
解析: E、F、G、H为所在边的中点时,四边形EFGH为平行四边形. 证明如下: ∵E、H分别是AB、AD的中点,
面直线”去判断. 6.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.
1.分别在两个平面内的两条直线的位置关系是( )
A.异面
B.平行
C.相交
D.以上都有可能
解析: 如图,a∥b,c与d相交,a与d异面.
答案: D
2.直线a,b,c两两平行,但不共面,经过其中两条直线的平面的个数为 ()
D.M既不在直线AC上,也不在直线BD上 解 析 : 平 面 ABC∩ 平 面 ACD = AC , M∈ 平 面 ABC , M∈ 平 面 ACD , 从 而
M∈AC. 答案: A
4.已知A、B、C表示不同的点,l表示直线,α、β表示不同的平面,则下列 推理正确的是________.
(1)A∈l,A∈α,B∈l,B∈α⇒l α (2)A∈α,A∈β,B∈α,B∈β⇒α∩β=AB (3)L α,A∈l⇒A∉α (4)A∈α,A∈l,l α⇒l∩α=A 答案: (1)(2)(4)
空间图形的基本关系与公理
空间图形的基本关系与公理
最新考纲考情考向分析
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、定理和已获得的结论证明
一些空间位置关系的简单命题. 主要考查与点、线、面位置关系有关的命题真假判断和求解异面直线所成的角,题型主要以选择题和填空题的形式出现,解题要求有较强的直观想象和逻辑推理等核心素养,
主要为中低档题.
1.四个公理
公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内(即直线在平面内).
公理2:经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面(即可以确定一个平面).
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通过这个点的公共直
线.
公理4:平行于同一条直线的两条直线平行.
2.直线与直线的位置关系
(1)位置关系的分类
共面直线平行直线相交直线
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,经过空间任一点O作直线a′∥a,b′∥b,把a′与b′所成的锐角(或直角)叫作异面直线a与b所成的角.
②范围:0,π2 .
3.直线与平面的位置关系有直线在平面内、直线与平面相交、直线与平面平行三种情况.
4.平面与平面的位置关系有平行、相交两种情况.。
142空间图形的基本关系和公理
三、新知运用
例1 已知四边形ABCD是空间四边形,E、H分
别是边AB、AD上的中点,F、G分别是边CB、
CD上的点,且 CF CG 2 , 求证:四边形
CB CD 3
EFGH有一组对边平行但不相等.
A
E
H
B F
D G
C
变式练习:
(1)已知四边形ABCD是空间四边形,E、H分别是边AB、AD上的 中点,F、G分别是边CB、CD上的中点, 则四边形EFGH是_平_行__四__边_形__. (2)已知四边形ABCD是空间四边形,E、H分别是边AB、AD上的
使得 A, B, C .
P l且P l
a // b, b // c a // c
2.等角定理 空间中, 如果两个角的两条边分别对应平行, 那么这两个角
相等或互补.
ห้องสมุดไป่ตู้
公理2 经过不在同一条直线上的三点,有且只有
一个平面 .
AB C
A、B、C三点不共线 有且只有一个平面α,使得
A, B,C .
作用:确定平面的依据.平面α也可记作“平面
ABC” 注意! “有且只有一个”中的“有”是说图
形存在, “只有一个”是说图形 “唯一”.
思考交流1
1.经过一条直线和这条直线外的一点, 可以确定一个平面吗? 2.经过两条相交直线, 可以确定一个平面吗?
点,且
AE AB
AH AD
2 3
,
F、G分别是边CB、CD上的点,且
CF CB
CG CD
2, 3
则四边形EFGH__平_行__四__边_形__.
(3)已知四边形ABCD是空间四边形,E、H分别是边AB、AD上的
中点,F、G分别是边CB、CD上的中点, 且对角线AC=BD,则四边形
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1.4.1空间图形的基本关系与公理
一、教学目标:
1、知识与技能:(1)利用生活中的实物对平面进行描述;(2)掌握平面的表示法及水平放置的直观图;(3)掌握平面的基本性质及作用;(4)培养学生的空间想象能力。
2、过程与方法:(1)通过师生的共同讨论,使学生对平面有了感性认识;(2)让学生归纳整理本节所学知识。
3、情感与价值:使用学生认识到我们所处的世界是一个三维空间,进而增强了学习的兴趣。
二、教学重点:1、平面的概念及表示;2、平面的基本性质,注意他们的条件、结论、作用、图形语言及符号语言。
三、教学难点:平面基本性质的掌握与运用。
四学情分析:
五、学法指导:学生通过阅读教材,联系身边的实物思考、交流,师生共同讨论等,从而较好地完成本节课的教学目标。
六、教学方法:思考交流讨论法
七、教学过程:
(一)实物引入、揭示课题
师:生活中常见的如黑板、平整的操场、桌面、平静的湖面等等,都给我们以平面的印象,你们能举出更多例子吗?引导学生观察、思考、举例和互相交流。
与此同时,教师对学生的活动给予评价。
师:那么,平面的含义是什么呢?这就是我们这节课所要学习的内容。
(二)研探新知
1、平面含义
师:以上实物都给我们以平面的印象,几何里所说的平面,就是从这样的一些物体中抽象出来的,但是,几何里的平面是无限延展的。
2、平面的画法及表示
师:在平面几何中,怎样画直线?(一学生上黑板画)
之后教师加以肯定,解说、类比,将知识迁移,得出平面的画法: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)
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。
如果几个平面画在一起,当一个平面的一部分被另一个平面遮住时,应画成虚线或不画(打出投影片)
课本P41 图 2.1-4 说明
平面内有无数个点,平面可以看成点的集合。
点A 在平面α内,记作:A ∈α 点B 在平面α外,记作:B α
2.1-4 3、平面的基本性质
教师引导学生思考教材P41的思考题,让学生充分发表自己的见解。
师:把一把直尺边缘上的任意两点放在桌边,可以看到,直尺的整个边缘就落在了桌面上,用事实引导学生归纳出以下公理
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
(教师引导学生阅读教材P42前几行相关内容,并加以解析) 符号表示为
A ∈L
B ∈L => L α A ∈α B ∈α
D C
B
A
α
α β
α
β
·B ·A α
L
A ·
α ·B
公理1作用:判断直线是否在平面内
师:生活中,我们看到三脚架可以牢固地支撑照相机或测量用的平板仪等等…… 引导学生归纳出公理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。
教师用正(长)方形模型,让学生理解两个平面的交线的含义。
引导学生阅读P42的思考题,从而归纳出公理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
通过例子,让学生掌握图形中点、线、面的位置关系及符号的正确使用。
(三)、课堂练习:课本P24练习1,2,3,4 (四)、课时小结:(师生互动,共同归纳)
(1)本节课我们学习了哪些知识内容?(2)三个公理的内容及作用是什么?
(五)、作业布置:(1)复习本节课内容;(2)预习:同一平面内的两条直线有几种位置关系?
八、板书设计:
九、 教学反思:
C ·
B
·
A · α P
· α
L
β。