高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第七章 第3節(jié) 空間點、直線、平面之間的位置關(guān)系課件.ppt
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第七章 立體幾何與空間向量,第3節(jié) 空間點、直線、平面 之間的位置關(guān)系,,1.理解空間直線、平面位置關(guān)系的定義. 2.了解可以作為推理依據(jù)的公理和定理. 3.能運用公理、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.,[要點梳理] 1.平面的基本性質(zhì)及推論 (1)平面的基本性質(zhì): 基本性質(zhì)1:如果一條直線上的_______在一個平面內(nèi),那么這條直線上的所有點都在這個平面內(nèi).,兩點,基本性質(zhì)2:經(jīng)過_______________的三點,有且只有一個平面. 基本性質(zhì)3:如果不重合的兩個平面有一個公共點,那么它們_______________過這個點的公共直線. (2)平面基本性質(zhì)的推論: 推論1:經(jīng)過一條直線和________的一點,有且只有一個平面. 推論2:經(jīng)過兩條__________有且只有一個平面. 推論3:經(jīng)過兩條__________ ,有且只有一個平面.,不在同一直線上,有且只有一條,直線外,相交直線,平行直線,2.空間中兩直線的位置關(guān)系 (1)空間兩直線的位置關(guān)系,,,,,,,0,1,0,(2)平行公理和等角定理 ①平行公理 平行于___________的兩條直線平行.用符號表示:設(shè)a,b,c為三條直線,若a∥b,b∥c,則a∥c. ②等角定理 空間中如果兩個角的兩邊分別對應(yīng)平行,那么這兩個角___________.,同一條直線,相等或互補(bǔ),,,3.空間中直線與平面、平面與平面的位置關(guān)系,,,,,,,1,0,無數(shù),,,,,,,0,無數(shù),[基礎(chǔ)自測] 1.已知a,b是異面直線,直線c平行于直線a,那么c與b( ) A.一定是異面直線 B.一定是相交直線 C.不可能是平行直線 D.不可能是相交直線 [解析] 由已知得直線c與b可能為異面直線也可能為相交直線,但不可能為平行直線,若b∥c,則a∥b,與已知a、b為異面直線相矛盾. [答案] C,2.已知A、B表示不同的點,l表示直線,α、β表示不同的平面,則下列推理錯誤的是( ) A.A∈l,A∈α,B∈l,B∈α?l? α B.A∈α,A∈β,B∈α,B∈β?α∩β=AB C.l? α,A∈l?A?α D.A∈α,A∈l,l? α?l∩α=A [答案] C,3.(2015·臺州模擬)對于空間中的兩條直線,“這兩條直線為異面直線”是“這兩條直線沒有公共點”的( ) A.充分不必要條件 B.必要不充分條件 C.充要條件 D.既不充分也不必要條件 [解析] 若兩條直線異面,則一定無公共點,兩條直線無公共點時,這兩條直線可能平行,故選A. [答案] A,4.正方體各面所在平面將空間分成________部分. [解析] 如圖,上下底面所在平面把空間分成三部分;左右兩個側(cè)面所在平面將上面的每一部分再分成三個部分;前后兩個側(cè)面再將第二步得到的9部分的一部分分成三部分,共9×3=27部分.,,[答案] 27,5.如圖所示,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,E,F(xiàn)分別是AB,AD的中點,則異面直線B1C與EF所成的角的大小為________.,,EF所成的角或所成角的補(bǔ)角.連接D1C知△CB1D1為正三角形,故B1C與EF所成的角為60°. [答案] 60°,,[典例透析] 考向一 平面的基本性質(zhì)及應(yīng)用 例1 (2015·安順模擬)如圖,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,E,F(xiàn)分別是AB和AA1的中點,求證:E,C,D1,F(xiàn)四點共面.,,[證明] 如圖,連接CD1,EF,A1B,因為E,F(xiàn)分別是AB和AA1的中點,所以EF∥A1B且EF= A1B. 又因為A1D1∥BC,且A1D1=BC,所以四邊形A1BCD1是平行四邊形.,,所以A1B∥CD1, 所以EF∥CD1, 即EF與CD1確定一個平面α. 且E,F(xiàn),C,D1∈α,即E,C,D1,F(xiàn)四點共面.,所以四邊形CD1FE是梯形. 所以CE與D1F必相交.設(shè)交點為P,如圖, 則P∈CE平面ABCD,且P∈D1F平面A1ADD1. 又因為平面ABCD∩平面A1ADD1=AD,所以P∈AD,所以CE,D1F,DA交于一點.,,拓展提高 1.證明空間點共線問題的方法 (1)公理法:一般轉(zhuǎn)化為證明這些點是某兩個平面的公共點,再根據(jù)公理3證明這些點都在這兩個平面的交線上. (2)納入直線法:選擇其中兩點確定一條直線,然后證明其余點也在該直線上. 2.點、線共面的常用判定方法 (1)納入平面法:先確定一個平面,再證明有關(guān)點、線在此平面內(nèi).,(2)輔助平面法:先證明有關(guān)的點、線確定平面α,再證明其余元素確定平面β,最后證明平面α,β重合. (3)反證法. 提醒:在選擇已知條件確定平面時,要看其余的點或線在確定的平面內(nèi)是否能證明.,,①AA1⊥MN;②A1C1∥MN;③MN∥平面A1B1C1D1;④MN與A1C1是異面直線.其中正確結(jié)論的序號是________.(注:把你認(rèn)為正確命題的序號都填上) 思路點撥 過M、N作某些垂直于棱的直線找平行關(guān)系或者構(gòu)造平面判定.,[解析] 過N作NP⊥BB1于點P,連接MP,可證AA1⊥平面MNP,∴AA1⊥MN,①正確.過M、N分別作MR⊥A1B1、NS⊥B1C1于點R、S,則當(dāng)M不是AB1的中點、N不是BC1的中點時,直線A1C1與直線RS相交;當(dāng)M、N分別是AB1、BC1的中點時,A1C1∥RS,∴A1C1與MN可以異面,也可以平行,故②④錯誤.由①正確知,AA1⊥平面MNP,而AA1⊥平面A1B1C1D1,∴平面MNP∥平面A1B1C1D1,故③對.綜上所述,其中正確命題的序號是①③. [答案] ①③,拓展提高 空間中兩直線位置關(guān)系的判定,主要是異面、平行和垂直的判定,對于異面直線,可采用直接法或反證法;對于平行直線,可利用三角形(梯形)中位線的性質(zhì)、公理4及線面平行與面面平行的性質(zhì)定理;對于垂直關(guān)系,往往利用線面垂直的性質(zhì)來解決.,活學(xué)活用1 如圖是正四面體的平面展開圖,G、H、M、N分別為DE、BE、EF、EC的中點,在這個正四面體中, ①GH與EF平行; ②BD與MN為異面直線; ③GH與MN成60°角; ④DE與MN垂直. 以上四個命題中,正確命題的序號是________.,,[解析] 如圖所示,GH與EF為異面直線,BD與MN為異面直線,GH與MN成60°角,DE⊥MN. [答案] ②③④,,考向三 異面直線所成的角 例3 (2015·寧波調(diào)研)正方體ABCD-A1B1C1D1中. (1)求AC與A1D所成角的大小; (2)若E、F分別為AB、AD的中點,求A1C1與EF所成角的大小. 思路點撥 (1)平移A1D到B1C,找出AC與A1D所成的角,再計算. (2)可證A1C1與EF垂直.,[解] (1)如圖所示,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. ∵AB1=AC=B1C, ∴∠B1CA=60°. 即A1D與AC所成的角為60°.,,(2)如圖所示,連接AC、BD,在正方體ABCD-A1B1C1D1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°.,,拓展提高 求異面直線所成角的一般步驟為: (1)平移:選擇適當(dāng)?shù)狞c,平移異面直線中的一條或兩條成為相交直線,這里的點通常選擇特殊位置的點,如線段的中點或端點,也可以是異面直線中某一條直線上的特殊點. (2)證明:證明所作的角是異面直線所成的角. (3)尋找:在立體圖形中,尋找或作出含有此角的三角形,并解之.,,易錯警示12 平面直線所成的角與三角形內(nèi)角混淆 典例 (2015·廣州模擬)已知三棱錐A-BCD中,AB=CD,且直線AB與CD成60°角,點M、N分別是BC、AD的中點,求直線AB和MN所成的角. [正解] 如圖,取AC的中點P.,,,則△PMN是等邊三角形,所以∠PMN=60°, 即AB與MN所成的角為60°. 若∠MPN=120°,則易知△PMN是等腰三角形. 所以∠PMN=30°,即AB與MN所成的角為30°. 故直線AB和MN所成的角為60°或30°. 易錯分析:①在△MPN中,找不清AB與CD、AB與MN所成的角. ②只得出∠MPN=60°一種情況,而忽略另一種情況∠MPN=120°,即混淆了異面直線所成的角與三角形內(nèi)角.,防范措施 (1)在用平行平移將異面直線所成的角轉(zhuǎn)化為三角形的內(nèi)角時,不要忽視對三角形的內(nèi)角“即為兩異面直線所成的角(或其補(bǔ)角)”的敘述;也就是平移線段后形成的三角形的內(nèi)角為鈍角時,其對應(yīng)的異面直線所成的角為它的補(bǔ)角.求異面直線所成的角務(wù)必注意范圍(0°,90°]. (2)解三角形時要注意分析三角形是否為特殊三角形,可使解答簡單:如本題的等腰三角形.,[解] 取AC的中點F,連接EF,BF, 在△ACD中,E、F分別是AD、AC的中點,∴EF∥CD. ∴∠BEF即為異面直線BE與CD所成的角或其補(bǔ)角.,,[思維升華] 【方法與技巧】,1.主要題型的解題方法 (1)要證明“線共面”或“點共面”可先由部分直線或點確定一個平面,再證其余直線或點也在這個平面內(nèi)(即“納入法”). (2)要證明“點共線”可將線看作兩個平面的交線,只要證明這些點都是這兩個平面的公共點,根據(jù)公理3可知這些點在交線上,因此共線.,2. 判定空間兩條直線是異面直線的方法 (1)判定方法:平面外一點A與平面內(nèi)一點B的連線和平面內(nèi)不經(jīng)過該點B的直線是異面直線. (2)反證法:證明兩線不可能平行、相交或證明兩線不可能共面,從而可得兩線異面.,【失誤與防范】,1.全面考慮點、線、面位置關(guān)系的情形,可以借助常見幾何模型. 2.注意點、線、面位置關(guān)系符號的正確應(yīng)用.,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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