《高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第八章 立體幾何 第3講 點、直線、平面之間的位置關(guān)系課件 文》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第八章 立體幾何 第3講 點、直線、平面之間的位置關(guān)系課件 文(30頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第 3 講 點 、 直 線 、 平 面 之 間 的 位 置 關(guān) 系 考 綱 要 求 考 情 風(fēng) 向 標(biāo)1.理解空間直線、平面位置關(guān)系的定義.2.了解四個公理及其推論,了解等角定理,并能以此作為推理的依據(jù).平面的基本性質(zhì)是研究立體幾何的基礎(chǔ),是高考主要考點之一,考查內(nèi)容有以平面基本性質(zhì)、推論為基礎(chǔ)的共線、共面問題,也有以平行、異面為主的兩直線的位置關(guān)系,求異面直線所成的角是本節(jié)的重點. 1 平 面 基 本 性 質(zhì) 即 三 條 公 理 的 “ 圖 形 語 言 ” “ 文 字 語言 ” “ 符 號 語 言 ” 列 表 公理 1公理 2公理 3圖形語言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
2、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 公理 1公理 2公理 3符號語言( 續(xù) 表 )公理 2 的三條推論:推論 1:經(jīng)過一條直線和這條直線外的一點,有且只有一個平面;推論 2:經(jīng)過兩條相交直線,有且只有一個平面;推論 3:經(jīng)過兩條平行直線,有且只有一個平面, ,A l B lA B l A,B,C不共線 A,B,C確定平面 P,P ,lP l 公理 4:平行于同一條直線的兩條直線互相平行等角定理:空間中如果兩個角的兩條邊分別對應(yīng)平行,那么這兩個角相等或互補(bǔ)2空 間 線 、 面 之 間 的 位 置 關(guān) 系異面
3、 無數(shù)個沒有 3異 面 直 線 所 成 的 角過空間任一點 O 分別作異面直線 a 與 b 的平行線 a與 b.那么直線 a與 b所成的_,叫做異面直線 a 與 b所成的角(或夾角),其范圍是_銳角或直角(0,90 1(2013 年 安 徽 蚌 埠 二 模 )l1, l2, l3 是空間三條不同的直線,則下列命題正確的是( )BAl1 l2,l2 l3 l1 l3Bl1 l2,l2 l3 l1 l3Cl1 l2 l3 l1,l2,l3 共面Dl1,l2,l3 共點 l1,l2,l3 共面 2若空間中有兩條直線,則“這兩條直線為異面直線”是)A“這兩條直線沒有公共點”的(A充分不必要條件B必要不
4、充分條件C充要條件D既不充分也不必要條件 3在長方體 ABCD-A1B1C1D1 中,既與 AB 共面也與 CC1共面的棱的條數(shù)為( )CA3 條B4 條C5 條D6 條解 析 : 如 圖 D33,用 列 舉 法 知 , 符 合 要 求 的 棱 為 : BC, CD,C1D1,BB1,AA1.故 選 C.圖 D33 )D4若 A,B,Al,Bl,Pl,則(AP BP Cl DP 考 點 1 平 面 的 基 本 性 質(zhì) )例 1:若直線 l 不平行于平面,且 l ,則(A內(nèi)的所有直線與 l 異面B內(nèi)不存在與 l 平行的直線C內(nèi)存在唯一的直線與 l 平行D內(nèi)的直線與 l 都相交 解 析 : 不 妨
5、 設(shè) 直 線 lM,過 點 M 的 內(nèi) 的 直 線 與 l 不 異面 , 故 A 錯 誤 ; 假 設(shè) 存 在 與 l 平 行 的 直 線 m, 則 由 m l, 得 l , 這 與 l M 矛 盾 , 故 B 正 確 ; C顯 然 錯 誤 ; 內(nèi) 存 在 與l 異 面 的 直 線 , 故 D 錯 誤 故 選 B.答 案 : B 【 規(guī) 律 方 法 】 直 線 在 平 面 內(nèi) 也 叫 平 面 經(jīng) 過 直 線 , 如 果 直 線不 在 平 面 內(nèi) , 記 作 l , 包 括 直 線 與 平 面 相 交 及 直 線 與 平 面 平 行兩 種 情 形 .反 映 平 面 基 本 性 質(zhì) 的 三 個 公
6、理 是 研 究 空 間 圖 形 和 研究 點 、 線 、 面 位 置 關(guān) 系 的 基 礎(chǔ) , 三 個 公 理 也 是 立 體 幾 何 作 圖 和邏 輯 推 理 的 依 據(jù) .公 理 1 是 判 斷 直 線 在 平 面 內(nèi) 的 依 據(jù) ; 公 理 2 的作 用 是 確 定 平 面 , 這 是 把 立 體 幾 何 轉(zhuǎn) 化 成 平 面 幾 何 的 依 據(jù) ; 公理 3 是 證 明 三 (多 )點 共 線 或 三 線 共 點 的 依 據(jù) . 【 互 動 探 究 】1下列推斷中,錯誤的個數(shù)是( )AAl,A,Bl,B l ;A,B,C,A,B,C,且 A,B,C 不共線,重合;l ,Al A .A1 個
7、C3 個B2 個D0 個 考 點 2 空 間 內(nèi) 兩 直 線 的 位 置 關(guān) 系例 2:如圖 8-3-1,在正方體 ABCD-A1B1C1D1 中,M,N 分)別是 BC1,CD1 的中點,則下列判斷錯誤的是(圖 8-3-1AMN 與 CC 1 垂直CMN 與 BD 平行BMN 與 AC 垂直DMN 與 A1B1 平行 答 案 : D 【 規(guī) 律 方 法 】 判 斷 直 線 是 否 平 行 比 較 簡 單 直 觀 , 可 以 利 用公 理 4; 判 斷 直 線 是 否 異 面 則 比 較 困 難 , 掌 握 異 面 直 線 的 兩 種判 斷 方 法 : 反 證 法 : 先 假 設(shè) 兩 條 直
8、線 不 是 異 面 直 線 , 即 兩 條直 線 平 行 或 相 交 , 再 由 假 設(shè) 的 條 件 出 發(fā) , 經(jīng) 過 嚴(yán) 格 的 推 理 , 導(dǎo)出 矛 盾 , 從 而 否 定 假 設(shè) , 肯 定 兩 條 直 線 異 面 ; 在 客 觀 題 中 ,也 可 用 下 述 結(jié) 論 : 過 平 面 外 一 點 和 平 面 內(nèi) 一 點 的 直 線 , 與 平 面內(nèi) 不 過 該 點 的 直 線 是 異 面 直 線 . 【 互 動 探 究 】2如圖 8-3-2 所示的是正方體和正四面體,P,Q,R,S分別是所在棱的中點,則四個點共面的圖形是_(填上所有正確答案的序號)圖 8-3-2 3如圖 8-3-3,G
9、,H,M,N 分別是正三棱柱的頂點或所在 棱 的 中 點 , 則 使 直 線 GH , MN是異面直線的圖形有_(填上所有正確答案的序號)圖 8-3-3 解 析 : 圖 中 , 直 線 GH MN;圖 中 , G, H, N 三 點 在三 棱 柱 的 側(cè) 面 上,MG 與 這 個 側(cè) 面 相 交 于 G, M 平 面 GHN,因 此 直 線 GH 與 MN 異 面 ; 圖 中 , 連 接 MG, GM HN, 因此 GH 與 MN 共 面 ; 圖 中 , G, M, N 共 面 , 但 H 平 面 GMN,因 此 GH 與 MN 異 面 答 案 : 考 點 3 異 面 直 線 所 成 的 角例
10、 3:在正方體 ABCD-A1B1C1D1 中(1)求 AC 與 A1D 所成角的大?。?2)若 E,F(xiàn) 分別為 AB,AD 的中點,求 A1C1 與 EF 所成角的大小解 : (1)如 圖 8-3-4, 連 接 AB1, B1C.由 ABCD-A1B1C1D1是 正方 體 , 易 知 A1D B1C, 從 而 B1C 與 AC 所 成 的 角 就 是 AC 與 A1D所 成 的 角 AB 1 AC B1C, B1CA 60 .即 A1D 與 AC 所 成 的 角 為 60 . 圖 8-3-4圖 8-3-5(2)如 圖 8-3-5,連 接 AC, BD.在 正 方 體 ABCD-A1B1C1D
11、1 中 , AC BD, AC A1C1. E, F 分 別 為 AB, AD 的 中 點 , EF BD. EF AC. EF A1C1.即 A1C1 與 EF 所 成 的 角 為 90 . 【 規(guī) 律 方 法 】 求 異 面 直 線 所 成 角 的 基 本 方 法 就 是 平 移 , 有時 候 平 移 兩 條 直 線 , 有 時 候 只 需 要 平 移 一 條 直 線 , 直 到 得 到 兩條 相 交 直 線 , 最 后 在 三 角 形 或 四 邊 形 中 解 決 問 題 . B 考 點 4 三 點 共 線 、 三 線 共 點 的 證 明例 4:如圖 8-3-6,在正方體 ABCD-A1B
12、1C1D1 中,E,F(xiàn) 分別是 AB 和 AA1 的中點求證:(1)E,C,D1,F(xiàn) 四點共面;(2)CE,D1F,DA 三線共點圖 8-3-6圖 8-3-7 同 理 點 P 平 面 ADD1A1.又 平 面 ABCD平 面 ADD1A1 DA, 點 P 直 線 DA. CE, D1F, DA 三 線 共 點 【 規(guī) 律 方 法 】 要 證 明 M, N, K 三 點 共 線 , 由 公 理 3 知 ,只 要 證 明 M, N, K 都 在 兩 個 平 面 的 交 線 上 即 可 .,證 明 多 點 共 線問 題 : 可 由 兩 點 連 一 條 直 線 , 再 驗 證 其 他 各 點 均 在
13、這 條 直 線上 ; 可 直 接 驗 證 這 些 點 都 在 同 一 條 特 定 的 直 線 上 相 交 兩平 面 的 唯 一 交 線 , 關(guān) 鍵 是 通 過 繪 出 圖 形 , 作 出 兩 個 適 當(dāng) 的 平 面或 輔 助 平 面 , 證 明 這 些 點 是 這 兩 個 平 面 的 公 共 點 . 【 互 動 探 究 】5在空間四邊形 ABCD 的邊 AB,BC,CD,DA 上分別取E,F(xiàn),G,H 四點,若 EF 與 GH 交于點 M,則( )AA點 M 一定在 AC 上B點 M 一定在 BD 上C點 M 可能在 AC 上,也可能在 BD 上D點 M 既不在 AC 上,也不在 BD 上解 析 : 點 M 在 平 面 ABC 內(nèi) , 又 在 平 面 ADC 內(nèi) , 故 必 在 交線 AC 上