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1、數(shù)學高考總復習:點、線、面的位置關(guān)系
知識網(wǎng)絡(luò):
目標認知
考試大綱要求
(一)理解空間直線、平面位置關(guān)系的定義,并了解如下可以作為推理依據(jù)的公理和定理.
公理1:如果一條直線上的兩點在一個平面內(nèi),那么這條直線上所有的點在此平面內(nèi).
公理2:過不在同一條直線上的三點,有且只有一個平面.
公理3:如果兩個不重合的平面有一個公共點,那么它們有且只有一條過該點的公共直線.
公理4:平行于同一條直線的兩條直線互相平行.
定理:空間中如果一個角的兩邊與另一個角的兩邊分別平行,那么這兩個角相等或互補.
2、(二)以立體幾何的上述定義、公理和定理為出發(fā)點,認識和理解空間中線面平行、垂直的有關(guān)性質(zhì)與判定.
理解以下判定定理:
如果平面外一條直線與此平面內(nèi)的一條直線平行,那么該直線與此平面平行.
如果一個平面內(nèi)的兩條相交直線與另一個平面都平行,那么這兩個平面平行.
如果一條直線與一個平面內(nèi)的兩條相交直線都垂直,那么該直線與此平面垂直.
如果一個平面經(jīng)過另一個平面的垂線,那么這兩個平面互相垂直.
(三)理解以下性質(zhì)定理,并能夠證明.
如果一條直線與一個平面平行,經(jīng)過該直線的任一個平面與此平面相交,那么這條直線就和交線平行.
如果兩個平行平面同時和第三個
3、平面相交,那么它們的交線相互平行.
垂直于同一個平面的兩條直線平行.
如果兩個平面垂直,那么一個平面內(nèi)垂直于它們交線的直線與另一個平面垂直.
?。ㄋ模┠苓\用公理、定理和已獲得的結(jié)論證明一些空間位置關(guān)系的簡單命題.
重點:
掌握平面的基本性質(zhì);掌握線線、線面、面面的位置關(guān)系及其判定定理和性質(zhì)定理。
難點:
線線、線面、面面的位置關(guān)系的判定定理和性質(zhì)定理的應用。
知識要點梳理:
知識點一:平面
1.概念:
平面是沒有厚薄的,可以無限延伸,這是平面最基本的屬性。
2.平面的畫法及其表示方法:
?、俪S闷叫兴倪呅伪硎酒矫?,
4、通常把平行四邊形的銳角畫成,橫邊畫成鄰邊的兩倍,畫兩個平面相
交時,當一個平面的一部分被另一個平面遮住時,應把被遮住的部分畫成虛線或不畫。
?、谝话阌靡粋€希臘字母、、……來表示,還可用平行四邊形的對角頂點的字母來表示如平面
等。
知識點二:點、線、面的基本位置關(guān)系
1.符號表示如下表所示(引用集合語言表示相互間的關(guān)系):
圖形
符號語言
文字語言(讀法)
點在直線上
點不在直線上
點在平面內(nèi)
點不在平面內(nèi)
直線、交于點
直線在平面內(nèi)
直線與平面無公共點
直線與平面交于點
5、
平面、相交于直線
注意:(平面外的直線)表示或
2. 空間兩條直線的位置關(guān)系:
3. 直線與平面的位置關(guān)系:
?。?)直線在平面內(nèi)(有無數(shù)個公共點);
(2)直線與平面相交(有且只有一個公共點);
(3)直線與平面平行(沒有公共點).
分別記作:;;.
4. 平面的位置關(guān)系:
(1)平行(沒有公共點),記作;
?。?)相交(有一條公共直線),記作.
知識點三:平面的基本性質(zhì)
借助實物模型,在直觀認識和理解空間點、線、面的位置關(guān)系的基礎(chǔ)上,從文字語言、圖形語言、符號語言三個角度,了解可以作為推理依據(jù)的公理和定
6、理. 列表如下:
公理1
公理2
公理3
公理4
等角定理
文文字語言
如果一條直線上的兩點在一個平面內(nèi),那么這條直線在此平面內(nèi).
過不在一條直線上的三點,有且只有一個平面.
如果兩個不重合的平面有一個公共點,那么它們有且只有一條過該點的公共直線.
平行于同一條直線的兩條直線互相平行.
空間中如果兩個角的兩邊分別對應平行,那么這兩個角相等或互補.
符符號語言
圖圖形語言
理理解
判定直線或點在平面內(nèi)的依據(jù),檢驗水平.
刻畫平面特有性質(zhì),是確定平面的依據(jù).
判定平面是否相交,點是否在直線上.
平行的傳遞性,判斷直線
7、平行的依據(jù).
由平面圖形推廣到立體圖形.
知識點四:平行位置關(guān)系
1.直線與平面
?。?)直線和平面的位置關(guān)系
①直線在平面內(nèi)(無數(shù)個公共點);符號表示為:;
②直線和平面相交(有且只有一個公共點);符號表示為: ;
③直線和平面平行(沒有公共點);符號表示為: .
?。?)線面平行的判定定理:
如果不在一個平面內(nèi)的一條直線和平面內(nèi)的一條直線平行,那么這條直線和這個平面平行.
推理模式:.
?。?)線面平行的性質(zhì)定理:
如果一條直線和一個平面平行,經(jīng)過這條直線的平面和這個平面相交,那么這條直線和
8、交線平行.
推理模式:.
2.平面與平面
?。?)面面平行的定義:
如果兩個平面沒有公共點,那么這兩個平面互相平行.
?。?)圖形表示:
畫兩個平面平行時,通常把表示這兩個平面的平行四邊形的相鄰兩邊分別畫成平行的.
?。?)平行平面的判定定理:
如果一個平面內(nèi)有兩條相交直線分別平行于另一個平面,那么這兩個平面互相平行.
推理模式:.
?。?)平行平面的性質(zhì)定理:
如果兩個平行平面同時與第三個平面相交,那么它們的交線平行.
推理模式:.
?。?)面面平行的另一性質(zhì):
如果兩
9、個平面平行,那么其中一個平面內(nèi)的直線平行于另一個平面.
推理模式:.
知識點五:垂直位置關(guān)系
1.直線與平面
(1)線面垂直定義:
如果一條直線和一個平面相交,并且和這個平面內(nèi)的任意一條直線都垂直,我們就說這條直線和
這個平面互相垂直,其中直線叫做平面的垂線,平面叫做直線的垂面,交點叫做垂足。
直線與平面垂直簡稱線面垂直,記作:a⊥α。
?。?)直線與平面垂直的判定定理:
如果一條直線和一個平面內(nèi)的兩條相交直線都垂直,那么這條直線垂直于這個平面。
(3)直線和平面垂直的性質(zhì)定理:
如果兩條直線同垂直
10、于一個平面,那麼這兩條直線平行。
2.平面與平面
?。?)兩個平面垂直的定義:
兩個相交成直二面角的兩個平面互相垂直;相交成直二面角的兩個平面叫做互相垂直的平面
?。?)兩平面垂直的判定定理:
如果一個平面經(jīng)過另一個平面的一條垂線,那么這兩個平面互相垂直
推理模式:.
?。?)兩平面垂直的性質(zhì)定理:
若兩個平面互相垂直,那么在一個平面內(nèi)垂直于它們的交線的直線垂直于另一個平面
推理模式:
規(guī)律方法指導
1.證明三點共線和三線共點的方法
(1)證明空間三點共線問題,通常證明這些點都在兩個平面的交線上,
11、即先確定出某兩點在某兩個平
面的交線上,再證明第三點既在第一個平面內(nèi),又在第二個平面內(nèi),當然必在兩個平面的交線上.
?。?)證明空間三線共點問題,可把其中一條作為分別過其余兩條的兩個平面的交線,然后再證明另兩
條的交點在此交線上.
2.解決平行問題時,還要注意使用以下結(jié)論
?。?)經(jīng)過平面外一點有且只有一個平面和已知平面平行;
?。?)兩個平面平行,其中一個平面內(nèi)的直線必平行于另一個平面;
?。?)一條直線垂直于兩個平行平面中的一個平面,必垂直于另一個平面;
(4)夾在兩個平行平面間的平行線段相等.
3.三垂線定理及其逆定理
三垂
12、線定理及其逆定理所論述的是三個垂直關(guān)系:一是直線與平面垂直(這是前提);二是平面內(nèi)一條直線與斜線的射影(或斜線)垂直;三是這條直線與斜線(或射影)垂直.構(gòu)成定理的五個元素是“一面四線”.運用三垂線定理及其逆定理的步驟是:確定平面→作出垂線→找到斜線→連成射影→找垂面內(nèi)線,其關(guān)鍵是確定平面及平面的垂線.
4.證明線面垂直的方法
?。?)利用定義,即證垂直于平面內(nèi)任一直線.
(2)利用線面垂直的判定定理.
?。?)利用線面垂直的性質(zhì),即兩平行線之一垂直于平面,則另一條線必垂直于該平面.
(4)利用面面垂直的性質(zhì)定理,即兩平面互相垂直,在一個平面內(nèi)垂直于交線的直線垂直于另一平面.
?。?)用面面平行的性質(zhì),即一直線垂直于兩平行平面之一,則必垂直于另一平面.
?。?)用面面垂直的性質(zhì),即兩相交平面都垂直于第三個平面,則它們的交線垂直于第三個平面.
5.證明線線垂直的思路
?。?)證明線線垂直要轉(zhuǎn)化為證明一條直線垂直于另一條曲線所在的平面,其關(guān)鍵是尋找一條直線與這兩條直線中的一條垂直,而與另一條相交.
(2)聯(lián)想三垂線定理及其逆定理.