2.1.3空间中直线与平面之间的位置关系2.1.4平面与平面之间的位置关系
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第一课时 2.1.1 平面教学要求:能够从日常生活实例中抽象出数学中所说的“平面”;理解平面的无限延展性;准确地用图形和符号表示点、直线、平面以及它们之间的关系;初步掌握文字语言、图形语言与符号语言三种语言之间的转化;理解能够作为推理依据的三条公理.教学重点:理解三条公理,能用三种语言分别表示.教学难点:理解三条公理.教学过程:一、复习准备:2. 举例:生活中哪些物体给我们以平面的形象?二、讲授新课:1. 教学平面的概念及表示:① 平面的概念: A.描绘性说明; B.平面是无限伸展的;理解两点:无限好比在平面上画直线;一个平面把空间分成两局部。
② 平面的画法:A.任意角度观察桌面、黑板面,感到象什么?美术中如何画一张纸?B.画法:通常画平行四边形来表示平面。
(注意通常两字)水平平面:通常画成锐角成45°,横边等于邻边的两倍。
非水平平面:只要画成平行四边形。
直立的平面:一组对边为铅垂线。
相交的平面:一定要画出交线;遮住局部的线段画虚线或不画。
C.练习: 画一个平面、相交平面③ 平面的表示:通常用希腊字母α、β、γ表示,如平面α(通常写在一个锐角内);也能够用两个相对顶点的字母来表示,如平面BC 。
④ 点与平面的关系:点A 在平面α内,记作A α∈;点A 不在平面α内,记作A α∉.2. 教学公理1:①揭示公理1:假如一条直线的两点在一个平面内,那么这条直线是所有的点都在这个平面内。
(即直线在平面内,或者平面经过直线)②应用:检验桌面是否平; 判断直线是否在平面内③符号:点A 的直线l 上,记作:A ∈l ; 点A 在直线l 外,记作A ∉l ;直线l 的平面α内,记作l ⊂α。
④用符号语言表示公理1:,,,A l B l A B l ααα∈∈∈∈⇒⊂3.教学公理2:①揭示公理2:经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面。
②理解:不在同一条直线上;一点、两点、三点、四点的情况;有且只有一个,等价于确定 ③实例:一扇门。
2.1.3空间中直线与平面之间的位置关系教案教学目标:1.掌握直线与平面的三种位置关系,会判断直线与平面的位置关系。
2. 学会用图形语言、符号语言表示三种位置关系.教学重点:直线与平面的三种位置关系及其作用.教学难点:直线与平面的三种位置关系及其作用问题提出1. 空间点与直线,点与平面分别有哪几种位置关系?2. 空间两直线有哪几种位置关系?探究:直线与平面之间的位置关系思考1:一支笔所在的直线与一个作业本所在的平面,可能有哪几种位置关系?思考2:如图,线段A ′B 所在直线与长方体ABCD-A ′B ′C ′D ′的六个面所在的平面各是什么位置关系?思考3:通过上面的观察和分析,直线与平面有三种位置关系有哪些?靠什么来划分呢?思考4:用图如何表示直线与平面的三种位置?如何用符号语言描述这三种位置关系?思考5:过平面外一点可作多少条直线与这个平面平行?若直线l 平行于平面α,则直线l 与平面α内的直线的位置关系如何?B A DCA' B'D' C'理论迁移例1 给出下列四个命题:(1)若直线l 上有无数个点不在平面α内,则l ∥α.(2)若直线l 与平面α平行,则l 与平面α内的任意一条直线都平行.(3)若直线l 与平面α平行,则l 与平面α内的任意一条直线都没有公共点.(4)若直线l 在平面α内,且l 与平面β平行,则平面α与平面β平行.其中正确命题的个数共有 __个.随堂练习:判断正误1、若直线l 上有无数个点不在平面α内,则l ∥α( )2、若直线l 与平面α平行,则l 与平面α内的任意一条直线都平行( )3、如果两条平行直线中的一条与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行( )4、如果平面外的两条平行直线中的一条直线与平面平行,那么另一条直线也与这个平面平行( )5、若直线l 与平面α平行,则l 与平面α内的任意一条直线都没有公共点( )巩固练习1.选择题(1)以下命题(其中a ,b 表示直线,α表示平面)①若a ∥b ,b ⊂α,则a ∥α ②若a ∥α,b ∥α,则a ∥b③若a ∥b ,b ∥α,则a ∥α ④若a ∥α,b ⊂α,则a ∥b其中正确命题的个数是 ( )(A )0个 (B )1个 (C )2个 (D )3个(2)已知a ∥α,b ∥α,则直线a ,b 的位置关系①平行;②垂直不相交;③垂直相交;④相交;⑤不垂直且不相交.其中可能成立的有 ( )(A )2个 (B )3个 (C )4个 (D )5个(3)如果平面α外有两点A 、B ,它们到平面α的距离都是a ,则直线AB 和平面α的位置关系一定是( )(A )平行 (B )相交 (C )平行或相交 (D )AB ⊂α(4)已知m ,n 为异面直线,m ∥平面α,n ∥平面β,α∩β=l ,则l ( )(A )与m ,n 都相交 (B )与m ,n 中至少一条相交(C )与m ,n 都不相交 (D )与m ,n 中一条相交(5)已知直线a 在平面α外,则 ( )(A )a ∥α (B )直线a 与平面α至少有一个公共点(C )a A α⋂= (D )直线a 与平面α至多有一个公共点课本49页练习课堂小结课外作业一、选择题: 1.下列命题中正确的是( )A .平行于同一个平面的两条直线平行B.垂直于同一条直线的两条直线平行C.若直线a与平面α内的无数条直线平行,则a∥αD.若一条直线平行于两个平面的交线,则这条直线至少平行于两个平面中的一个2.下列四个命题(1)存在与两条异面直线都平行的平面;(2)过空间一点,一定能作一个平面与两条异面直线都平行;(3)过平面外一点可作无数条直线与该平面平行;(4)过直线外一点可作无数个平面与该直线平行.其中正确的命题是()A.(1),(3)B.(2),(4)C.(1),(3),(4)D.(2),(3),(4)3.已知平面α∥平面β,直线a∥α,直线b∥β那么,a与b的关系必定是()A.平行或相交B.相交或异面C.平行或异面D.平行、相交或异面二、填空题:4.已知直线a∥b,a、b 平面α,直线c与a异面,且b与c不相交,则c与α的位置关系是_______.5.给你四个命题:①过直线外一点,有且只有一条直线与该直线平行②过直线外一点,有且只有一个平面与该直线平行③过平面外一点,有且只有一条直线与该平面平行④过平面外一点,有无数多条直线与该平面平行其中真命题为_____________(写出序号即可)6.三个平面两两相交,有三条交线,则这三条交线的位置关系为_____________.自我评价:_______________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________。
2.1.2空间中直线与平面之间的位置关系2.1.3空间中平面与平面之间的位置关系一、课标解读1. 掌握直线与平面之间的位置关系,理解直线在平面外的概念,会判断直线与平面的位置关系;2. 掌握两平面之间的位置关系,会画相交平面的图形.二、自学导引问题1:用铅笔表示一条直线,作业本表示一个平面,你试着比画,它们之间有几种位置关系?观察:如图3-1,直线A B 与长方体的六个面有几种位置关系?图3-1空间直线与平面的位置关系问题2:平面与平面的位置关系有几种?你试着拿两个作业本比画比画.观察:还是在长方体中,如图3-2,你看看它的六个面两两之间的位置关系有几种?图3-2平面与平面的位置关系三、合作探究⑴从交点个数方面来分析,直线与平面的三种位置关系对应的交点各有多少个?⑵请你试着把直线与平面的三种位置关系用图形表示出来,并想想用符号语言该怎么描述.(3)请你试着把平面与平面的两种关系用图形以及符号语言表示出来.四、典例精析例1 下列命题中正确的个数是()①若直线l上有无数个点不在平面α内,则l∥α.②若直线l与平面α平行,则l与平面α内的任意一条直线都平行.③如果两条平行直线中的一条与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行.④若直线l与平面α平行,则l与平面α内的任意一条直线都没有公共点.A.0B.1C.2D.3⊄,则下列结论成立的是()变式训练1. 若直线a不平行于平面α,且aαA.α内的所有直线与a异面B.α内不存在与a平行的直线C.α内存在唯一的直线与a平行D.α内的直线与a都相交.例2 已知平面,αβ,直线,a b,且α∥β,aα⊂,bβ⊂,则直线a与直线b具有怎样的位置关系?αβγ为三个不重合的平面:变式训练2. 已知,,a b c为三条不重合的直线,,,①a∥c,b∥c⇒a∥b;②a ∥γ,b ∥γ⇒a ∥b ;③a ∥c ,c ∥α⇒a ∥α;④a ∥γ,a ∥αα⇒∥γ;⑤a α⊄,b α⊂,a ∥b ⇒a ∥α.其中正确的命题是( )A.①⑤B.①②C.②④D.③⑤例3 求证:两条平行线中的一条与已知平面相交,则另一条直线也与该平面相交五、自主反馈1. 直线l 在平面α外,则( ).A.l ∥αB.l 与α至少有一个公共点C.l A α=D.l 与α至多有一个公共点2. 已知a ∥α,b α⊂,则( ).A.a ∥bB.a 和b 相交C.a 和b 异面D.a 与b 平行或异面3. 四棱柱的的六个面中,平行平面有( ).A.1对B.1对或2对C.1对或2对或3对D.0对或1对或2对或3对4. 过直线外一点与这条直线平行的直线有____条;过直线外一点与这条直线平行的平面有____个.5. 若在两个平面内各有一条直线,且这两条直线互相平行,那么这两个平面的位置关系一定是______.答案2.1.3 空间中直线与平面之间的位置关系2.1.4平面与平面之间的位置关系例1 B 例2 平行或异面例3 证明:已知直线P a b a =α ,//求证:相交与平面直线αb证明:β确定平面和b a b a ∴,//l P P a 的直线相交于过点与平面βαα∴=,相交中的一条直线与两条平行线内在平面a b a l ,β 内不在平面又即相交于必与αb Q l b Q b l ,,=∴ 相交与平面直线αb ∴变式训练1.B2.A自主反馈答案1.D2.D3.C4. 1 无数5.相交或平行。
2.1.3—2.1.4 空间中直线与平面、平面与平面的位置关系
【课题】:空间中直线与平面、平面与平面的位置关系
【教学目标】:
1、知识与技能
(1)了解空间中直线与平面的位置关系;
(2)了解空间中平面与平面的位置关系;
(3)培养学生的空间想象能力。
2、过程与方法
(1)引导学生通过观察与类比,加深对这些位置关系的理解、掌握;
(2)引导学生利用已有的知识与经验归纳整理本节所学知识。
【教学重点】:空间直线与平面、平面与平面之间的位置关系。
【教学难点】:用图形表达直线与平面、平面与平面的位置关系。
【教学突破点】:以长方体等熟悉的几何体为载体,加强培养学生的逻辑推理能力.
【教法、学法设计】:与前面的处理方法一致,通过动手操作以及以长方体为载体,认识直线与平面,平面与平面的位置关系,并引导学生观察教室,形成直观感知,并正确进行归纳抽象,让学生体验获得知识的过程,抓住知识的本质特征。
【课前准备】:课件
【教学过程设计】:。
2.1.3空间中直线与平面之间的位置关系2.1.4平面与平面之间的位置关系一、空间中直线与平面的位置关系 1.直线与平面的位置关系直线与平面的位置关系有且只有___________种: ①直线在平面内——有___________个公共点; ②直线与平面相交——有且只有一个公共点; ③___________——没有公共点. 学*科网 直线与平面相交或平行的情况统称为___________. 2.直线与平面的位置关系的符号表示和图形表示3.直线和平面位置关系的分类 (1)按公共点个数分类:⎧⎪⎨⎪⎩直线和平面相交—有且只有一个公共点直线和平面平行—没有公共点直线在平面内—有无数个公共点 (2)按是否平行分类:⎧⎪⎧⎨⎨⎪⎩⎩直线与平面平行直线与平面相交直线与平面不平行直线在平面内 (3)按直线是否在平面内分类:⎧⎪⎧⎨⎨⎪⎩⎩直线在平面内直线和平面相交直线不在平面内(直线在平面外)直线和平面平行二、平面与平面之间的位置关系 1.两个平面之间的位置关系两个平面之间的位置关系有且只有以下两种: (1)两个平面平行——没有公共点;(2)两个平面相交——有___________条公共直线. 2.两个平面之间的位置关系的图形表示和符号表示3.两个平行平面的画法画两个平行平面时,要注意使表示平面的两个平行四边形的对应边平行,且把这两个平行四边形上下放置.K 知识参考答案:一、1.三 无数 直线与平面平行 直线在平面外 二、 1.一K—重点了解空间中直线与平面、平面与平面的位置关系K—难点会用图形语言、符号语言表示直线与平面、平面与平面之间的位置关系K—易错对概念理解不透彻致误1.直线与平面的位置关系空间直线与平面位置关系的分类是解决问题的突破口,这类判断问题,常用分类讨论的方法解决.【例1】若直线a α,则下列结论中成立的个数是①α内的所有直线与a异面;②α内的直线与a都相交;③α内存在唯一的直线与a平行;④α内不存在与a 平行的直线A.0 B.1C.2 D.3【名师点睛】判断一个命题是否正确要善于找出空间模型(长方体是常用的空间模型),另外,考虑问题要全面,即注意发散思维.2.平面与平面的位置关系判断两平面之间的位置关系时,可把自然语言转化为图形语言,搞清图形间的相对位置是确定的还是可变的,借助于空间想象能力,确定平面间的位置关系.【例2】已知α,β是两个不重合的平面,下面说法正确的是A.平面α内有两条直线a,b都与平面β平行,那么α∥βB.平面α内有无数条直线平行于平面β,那么α∥βC.若直线a与平面α和平面β都平行,那么α∥βD.平面α内所有的直线都与平面β平行,那么α∥β【答案】D【解析】不能保证α,β无公共点.如图:故A、B选项错误.当a∥α,a∥β时,α与β可能相交.如图:故C选项错误.平面α内所有直线都与平面β平行,说明α,β一定无公共点,则α∥β.故D选项正确.【名师点睛】两个平面之间的位置关系有且只有两种:平行和相交.判断两个平面之间的位置关系的主要依据是两个平面之间有没有公共点.解题时要善于将自然语言或符号语言转换成图形语言,借助空间图形作出判断.【例3】如果在两个平面内分别有一条直线,这两条直线互相平行,那么两个平面的位置关系是A.平行B.相交C.平行或相交D.不确定【答案】C【解析】如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,AB⊂平面ABCD,C1D1⊂平面A1B1C1D1,C1D1⊂平面CDD1C1,AB∥C1D1,但平面ABCD∥平面A1B1C1D1,平面ABCD与平面CDD1C1相交.3.对直线与平面相交的概念理解不透彻致误【例4】已知:直线a∥b,a∩平面α=P,求证:直线b与平面α相交.【错解】如图,因为a∥b,所以a,b确定一个平面,设该平面为β.因为a∩平面α=P,所以P∈a,P∈α,所以P∈β,即点P为平面α与β的一个公共点,由此可知α与β相交于过点P的一条直线,记为c,即α∩β=c.在平面β内,a∥b,a∩c=P.由平面几何知识可得b与c也相交,设b∩c=Q,则Q∈b,Q∈c.因为c⊂α,所以Q∈α,所以直线b与平面α相交.【错因分析】错解中对直线与平面相交的概念理解不透彻,误认为直线和平面相交就是直线和平面有一个公共点.【名师点睛】直线与平面相交,要求直线与平面有且只有一个公共点,即直线与平面有一个公共点且直线不在平面内,也就是直线既不与平面平行,又不在平面内.1.已知直线与直线垂直,,则与的位置关系是A.//B.C.相交D.以上都有可能2.如果空间的三个平面两两相交,那么A.不可能只有两条交线B.必相交于一点C.必相交于一条直线D.必相交于三条平行线3.已知平面α内有无数条直线都与平面β平行,那么 A .α∥β B .α与β相交 C .α与β重合D .α∥β或α与β相交4.若直线a 不平行于平面α,则下列结论成立的是A .α内的所有直线均与a 异面B .α内不存在与a 平行的直线C .α内直线均与a 相交D .直线a 与平面α有公共点 5.以下命题(其中a b ,表示直线,α表示平面): ①若∥a b ,b α⊂,则∥a α; ②若∥a α,b α⊂,则∥a b ; ③若∥a b ,∥b α,则∥a α. 其中正确命题的个数是A .0B .1C .2D .36.若M ∈平面α,M ∈平面β,则不同平面α与β的位置关系是 . 7.如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M 、N 分别是A 1B 1和BB 1的中点,试判断: (1)AM 所在的直线与平面ABCD 的位置关系; (2)CN 所在的直线与平面ABCD 的位置关系; (3)AM 所在的直线与平面CDD 1C 1的位置关系; (4)CN 所在的直线与平面CDD 1C 1的位置关系.8.三个平面,,αβγ,如果,,∥a b αβγαγβ==,且直线,∥c c b β⊂.(1)判断c 与α的位置关系,并说明理由; (2)判断c 与a 的位置关系,并说明理由.9.若a ,b 是异面直线,且a ∥平面α,则b 与α的位置关系是 A .∥b α B .相交C .b α⊂D .b α⊂、相交或平行 10.已知平面α和直线l ,则在平面α内至少有一条直线与直线lA .平行B .垂直C .相交D .以上都有可能11.不在同一条直线上的三点A 、B 、C 到平面α的距离相等,且A ∉α,给出以下三个命题:①△ABC 中至少有一条边平行于α;②△ABC 中至多有两边平行于α;③△ABC 中只可能有一条边与α相交.其中真命题是_____________.(填序号)12.如图所示,1111ABCD A B C D -是正方体,在图①中E ,F 分别是11D C ,1B B 的中点,画出图①、②中有阴影的平面与平面ABCD 的交线,并给出证明.1 2 3 4 5 9 10 DADDADB3.【答案】D【解析】如图,设α∩β=l ,则在α内与l 平行的直线可以有无数条a 1,a 2,…,a n ,…,它们是一组平行线.这时a 1,a 2,…,a n ,…与平面β都平行,但此时α∩β=l.另外也有可能αβ∥.故选D.4.【答案】D【解析】直线a 不平行于平面α,则a 在α内或a 与α相交,故A 错; 当a α⊂时,在平面α内存在与a 平行的直线,故B 错;α内的直线可能与a 平行或异面,故C 错;显然D 正确. 5.【答案】A【解析】若∥a b ,b α⊂,则∥a α或a α⊂,故①不正确; 若∥a α,b α⊂,则∥a b 或,a b 异面,故②不正确; 若∥a b ,∥b α,则∥a α或a α⊂,故③不正确.故选A . 6.【答案】相交【解析】由公理3知,α与β相交.7.【解析】(1)AM 所在的直线与平面ABCD 相交.(2)CN所在的直线与平面ABCD相交.(3)AM所在的直线与平面CDD1C1平行.(4)CN所在的直线与平面CDD1C1相交.9.【答案】D【解析】三种情况如图(1),(2),(3).10.【答案】B【解析】若直线l与平面α相交,则在平面α内不存在直线与直线l平行,故A错误;若直线l∥平面α,则在平面α内不存在直线与l相交,故C错误;对于直线l与平面α相交,直线l与平面α平行,直线l在平面α内三种位置关系,在平面α内至少有一条直线与直线l垂直,故选B.11.【答案】①【解析】如图,三点A、B、C可能在α的同侧,也可能在α两侧,其中真命题是①.证明:在图①中,因为直线EN ∥BF ,所以、、、B N E F 四点共面,又2EN BF ,因此EF 与BN 相交,设交点为M .因为M ∈EF ,且M ∈NB ,而EF ⊂平面AEF ,NB ⊂平面ABCD ,所以M 是平面ABCD 与平面AEF 的公共点.又因为点A 是平面AEF 和平面ABCD 的公共点,故AM 为两平面的交线. 在图②中,C 1M 在平面11CDD C 内,因此与DC 的延长线相交,设交点为M ,则点M 为平面11A C B 与平面ABCD 的公共点,又点B 也是这两个平面的公共点,因此直线BM 是两平面的交线.学!科网。
2.1.3 —2.1.4 空间中直线与平面、平面与平面之间的位置关系一、教学目标:1、知识与技能(1)了解空间中直线与平面的位置关系;(2)了解空间中平面与平面的位置关系;(3)培养学生的空间想象能力。
2、过程与方法(1)学生通过观察与类比加深了对这些位置关系的理解、掌握;(2)让学生利用已有的知识与经验归纳整理本节所学知识。
二、教学重点、难点重点:空间直线与平面、平面与平面之间的位置关系。
难点:用图形表达直线与平面、平面与平面的位置关系。
三、学法与教学用具1、学法:学生借助实物,通过观察、类比、思考等,较好地完成本节课的教学目标。
2、教学用具:投影仪、投影片、长方体模型四、教学思想(一)创设情景、导入课题教师以生活中的实例以及课本P49的思考题为载体,提出了:空间中直线与平面有多少种位置关系?(板书课题)(二)研探新知1、引导学生观察、思考身边的实物,从而直观、准确地归纳出直线与平面有三种位置关系:(1)直线在平面内——有无数个公共点(2)直线与平面相交——有且只有一个公共点(3)直线在平面平行——没有公共点指出:直线与平面相交或平行的情况统称为直线在平面外,可用a α来表示a α a∩α=A a∥α例4(投影)师生共同完成例4例4的给出加深了学生对这几种位置关系的理解。
2、引导学生对生活实例以及对长方体模型的观察、思考,准确归纳出两个平面之间有两种位置关系:(1)两个平面平行——没有公共点(2)两个平面相交——有且只有一条公共直线用类比的方法,学生很快地理解与掌握了新内容,这两种位置关系用图形表示为α∥β α∩β= L教师指出:画两个相互平行的平面时,要注意使表示平面的两个平行四边形的对应边平行。
教材P51 探究让学生独立思考,稍后教师作指导,加深学生对这两种位置关系的理解教材P51 练习学生独立完成后教师检查、指导(三)归纳整理、整体认识教师引导学生归纳,整理本节课的知识脉络,提升他们掌握知识的层次。
P·αLβD CBAα第二章 直线与平面的位置关系2.1空间点、直线、平面之间的位置关系 2.1.11 平面含义:平面是无限延展的2 平面的画法及表示(1)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)(2)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。
3 三个公理:(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 符号表示为A ∈LB ∈L => L α A ∈α B ∈α公理1作用:判断直线是否在平面内(2)公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。
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。
(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 2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系LA· α C·B ·A· α1 空间的两条直线有如下三种关系:相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点; 平行直线:同一平面内,没有公共点;异面直线: 不同在任何一个平面内,没有公共点。
2 公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行。
符号表示为:设a 、b 、c 是三条直线a ∥bc ∥b强调:公理4实质上是说平行具有传递性,在平面、空间这个性质都适用。
公理4作用:判断空间两条直线平行的依据。
3 等角定理: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4 注意点:① a'与b'所成的角的大小只由a 、b 的相互位置来确定,与O 的选择无关,为简便,点O 一般取在两直线中的一条上;② 两条异面直线所成的角θ∈(0, ); ③ 当两条异面直线所成的角是直角时,我们就说这两条异面直线互相垂直,记作a ⊥b ; ④ 两条直线互相垂直,有共面垂直与异面垂直两种情形;⑤ 计算中,通常把两条异面直线所成的角转化为两条相交直线所成的角。
2.1.3 空间中直线与平面之间的位置关系一、教材分析空间中直线与平面之间的位置关系是立体几何中最重要的位置关系,直线与平面的相交和平行是本节的重点和难点.空间中直线与平面之间的位置关系是根据交点个数来定义的,要求学生在公理1的基础上会判断直线与平面之间的位置关系.本节重点是结合图形判断空间中直线与平面之间的位置关系.二、教学目标1.知识与技能(1)了解空间中直线与平面的位置关系;(2)培养学生的空间想象能力.2.过程与方法(1)学生通过观察与类比加深了对这些位置关系的理解、掌握;(2)让学生利用已有的知识与经验归纳整理本节所学知识.3.情感、态度与价值让学生感受到掌握空间直线与平面关系的必要性,提高学生的学习兴趣.三、教学重点与难点正确判定直线与平面的位置关系.四、课时安排1课时五、教学设计(一)导入新课思路1.(情境导入)一支笔所在的直线与我们的课桌面所在的平面,可能有几个交点?可能有几种位置关系?思路2.(事例导入)观察长方体(图1),你能发现长方体ABCD—A′B′C′D′中,线段A′B所在的直线与长方体ABCD—A′B′C′D′的六个面所在平面有几种位置关系?图1(二)推进新课、新知探究、提出问题①什么叫做直线在平面内?②什么叫做直线与平面相交?③什么叫做直线与平面平行?④直线在平面外包括哪几种情况?⑤用三种语言描述直线与平面之间的位置关系.活动:教师提示、点拨从直线与平面的交点个数考虑,对回答正确的学生及时表扬.讨论结果:①如果直线与平面有无数个公共点叫做直线在平面内.②如果直线与平面有且只有一个公共点叫做直线与平面相交.③如果直线与平面没有公共点叫做直线与平面平行.④直线与平面相交或平行的情况统称为直线在平面外.⑤直线在平面内a α直线与平面相交a∩α=A直线与平面平行a∥α(三)应用示例思路1例1 下列命题中正确的个数是( )①若直线l上有无数个点不在平面α内,则l∥α②若直线l与平面α平行,则l与平面α内的任意一条直线都平行③如果两条平行直线中的一条与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行④若直线l与平面α平行,则l与平面α内的任意一条直线都没有公共点A.0B.1C.2D.3分析:如图2,图2我们借助长方体模型,棱AA1所在直线有无数点在平面ABCD外,但棱AA1所在直线与平面ABCD相交,所以命题①不正确;A1B1所在直线平行于平面ABCD,A1B1显然不平行于BD,所以命题②不正确;A1B1∥AB,A1B1所在直线平行于平面ABCD,但直线AB 平面ABCD,所以命题③不正确;l与平面α平行,则l与α无公共点,l与平面α内所有直线都没有公共点,所以命题④正确.答案:B变式训练请讨论下列问题:若直线l上有两个点到平面α的距离相等,讨论直线l 与平面α的位置关系.图3解:直线l与平面α的位置关系有两种情况(如图3),直线与平面平行或直线与平面相交.点评:判断直线与平面的位置关系要善于找出空间模型,结合图形来考虑,注意考虑问题要全面.例2 已知一条直线与三条平行直线都相交,求证:这四条直线共面.已知直线a∥b∥c,直线l∩a=A,l∩b=B,l∩c=C.求证:l与a、b、c共面.证明:如图4,∵a∥b,图4∴a、b确定一个平面,设为α.∵l∩a=A,l∩b=B,∴A∈α,B∈α.又∵A∈l,B∈l,∴AB⊂α,即l⊂α.同理b、c确定一个平面β,l⊂β,∴平面α与β都过两相交直线b与l.∵两条相交直线确定一个平面,∴α与β重合.故l与a、b、c共面.变式训练已知a⊂α,b⊂α,a∩b=A,P∈b,PQ∥a,求证:PQ⊂α.证明:∵PQ∥a,∴PQ、a确定一个平面,设为β.∴P∈β,a⊂β,P∉a.又P∈α,a⊂α,P∉a,由推论1:过P、a有且只有一个平面,∴α、β重合.∴PQ⊂α.点评:证明两个平面重合是证明直线在平面内问题的重要方法.思路2例1 若两条相交直线中的一条在平面α内,讨论另一条直线与平面α的位置关系.解:如图5,另一条直线与平面α的位置关系是在平面内或与平面相交.图5用符号语言表示为:若a∩b=A,b⊂α,则a⊂α或a∩α=A.变式训练若两条异面直线中的一条在平面α内,讨论另一条直线与平面α的位置关系.分析:如图6,另一条直线与平面α的位置关系是与平面平行或与平面相交.图6用符号语言表示为:若a与b异面,a⊂α,则b∥α或b∩α=A.点评:判断直线与平面的位置关系要善于找出空间模型,结合图形来考虑,注意考虑问题要全面.例2 若直线a不平行于平面α,且a⊄α,则下列结论成立的是( )A.α内的所有直线与a异面B.α内的直线与a都相交C.α内存在唯一的直线与a平行D.α内不存在与a平行的直线分析:如图7,若直线a不平行于平面α,且a⊄α,则a 与平面α相交.图7例如直线A′B与平面ABCD相交,直线AB、CD在平面ABCD内,直线AB与直线A′B相交,直线CD与直线A′B异面,所以A、B都不正确;平面ABCD内不存在与a平行的直线,所以应选D.答案:D变式训练不在同一条直线上的三点A、B、C到平面α的距离相等,且A∉α,给出以下三个命题:①△ABC中至少有一条边平行于α;②△ABC中至多有两边平行于α;③△ABC中只可能有一条边与α相交.其中真命题是_____________.分析:如图8,三点A、B、C可能在α的同侧,也可能在α两侧,图8其中真命题是①.答案:①变式训练若直线a⊄α,则下列结论中成立的个数是( )(1)α内的所有直线与a异面(2)α内的直线与a都相交(3)α内存在唯一的直线与a平行(4)α内不存在与a平行的直线A.0B.1C.2D.3分析:∵直线a⊄α,∴a∥α或a∩α=A.如图9,显然(1)(2)(3)(4)都有反例,所以应选A.图9答案:A点评:判断一个命题是否正确要善于找出空间模型(长方体是常用空间模型),另外考虑问题要全面即注意发散思维.(四)知能训练已知α∩β=l,a⊂α且a⊄β,b⊂β且b⊄α,又a∩b=P.求证:a与β相交,b与α相交.证明:如图10,∵a∩b=P,图10∴P∈a,P∈b.又b β,∴P∈β.∴a与β有公共点P,即a与β相交.同理可证,b与α相交.(五)拓展提升过空间一点,能否作一个平面与两条异面直线都平行?解:(1)如图11,C′D′与BD是异面直线,可以过P点作一个平面与两异面直线C′D′、BD都平行.如图12,图11 图12 图13显然,平面PQ是符合要求的平面.(2)如图13,当点P与直线C′D′确定的平面和直线BD平行时,不存在过P点的平面与两异面直线C′D′、BD都平行.点评:判断一个命题是否正确要善于找出空间模型(长方体是常用空间模型),另外考虑问题要全面即注意发散思维.(六)课堂小结本节主要学习直线与平面的位置关系,直线与平面的位置关系有三种:①直线在平面内——有无数个公共点,②直线与平面相交——有且只有一个公共点,③直线与平面平行——没有公共点.另外,空间想象能力的培养是本节的重点和难点.(七)作业课本习题2.1 A组7、8.11。
高中数学必修二2.1.3《空间中直线与平面之间的位置关系》2.1.4《平面与平面之间的位置关系》导学导练【知识要点】1、直线与平面之间的位置关系(重点、难点)1)直线与平面之间的位置关系(1)直线在平面内——有无数个公共点(2)直线与平面相交——有且只有一个公共点(3)直线在平面平行——没有公共点2)直线与平面之间的位置关系的图形表示及符号表示a α a∩α=A a∥α2、两个平面之间的位置关系(1)两个平面平行——没有公共点(2)两个平面相交——有且只有一条公共直线α∥βα∩β= L【范例析考点】考点一.直线与平面的位置关系问题例1:已知l=⋂βα, a∥α,a∥β,求证:a∥l【针对练习】1、下列命题中正确的个数是( )①若直线l上有无数个点不在平面α内,则l∥α②若直线l与平面α平行,则l与平面α内的任意一条直线都平行③如果两条平行直线中的一条与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行④若直线l与平面α平行,则l与平面α内的任意一条直线都没有公共点A.0B.1C.2D.32.对于直线m、n和平面α,下面命题中的真命题是()A.如果mnm,,αα⊄⊂、n是异面直线,那么α//nB.如果mnm,,αα⊄⊂、n是异面直线,那么α与n相交C.如果mnm,//,αα⊂、n共面,那么nm//D.如果mnm,//,//αα、n共面,那么nm//3.平面α∩平面β=a,平面β∩平面γ=b,平面γ∩平面a=c,若a∥b,则c与a,b的位置关系是()A.c与a,b都异面 B.c与a,b都相交C.c至少与a,b中的一条相交 D.c与a,b都平行1、已知a⊂α,b⊂α,a∩b=A,P∈b,PQ∥a,求证:PQ⊂α.4.已知m、n是不重合的直线,α、β是不重合的平面,有下列命题①若m⊂α,n∥α,则m∥n;②若m∥α,m∥β,则α∥β;③若α∩β=n,m∥n,则m∥α且m∥β;其中真命题的个数是()A.0 B.1 C.2 D.35、以下命题(其中a,b表示直线,α表示平面)①若a∥b,b⊂α,则a∥α②若a∥α,b∥α,则a∥b③若a∥b,b∥α,则a∥α④若a∥α,b⊂α,则a∥b其中正确命题的个数是()(A)0个(B)1个(C)2个(D)3个6、已知a∥α,b∥α,则直线a,b的位置关系①平行;②垂直不相交;③垂直相交;④相交;⑤不垂直且不相交.其中可能成立的有()(A)2个(B)3个(C)4个(D)5个7、下列判断中正确的是( )A. 若平面α内有两条直线都和平面β平行,则α∥βB. 若一条直线l与平面α和β所成的角相等,则α∥βC. 若直线l∥平面β,直线m⊂β,则l∥mD. 若平面α∥平面β,直线l⊂α,则l∥β8、a,b是异面直线,以下四个命题:①过a至少有一个平面平行于b;②过a至少有一个平面垂直于b;③至多有一条直线与a,b都垂直;④至少有一个平面分别与a,b都平行.正确命题的个数是( )A. 0B. 1C. 2D. 39、直线a∥平面α,点A∈α,则过点A且平行于直线a的直线(A)只有一条,但不一定在平面α内αβαβL(B)只有一条,且在平面α内(C)有无数条,但都不在平面α内(D)有无数条,且都在平面α内10、A、B是直线l外的两点,过A、B且和l平行的平面的个数是()(A)0个(B)1个(C)无数个(D)以上都有可能11、直线a,b是异面直线,直线a和平面α平行,则直线b和平面α的位置关系是()A)b⊂αB)b∥αC)b与α相交D)以上都有可能12、如果点M是两条异面直线外的一点,则过点M且与a,b都平行的平面(A)只有一个(B)恰有两个(C)或没有,或只有一个(D)有无数个13、请讨论下列问题:若直线l上有两个点到平面α的距离相等,讨论直线l与平面α的位置关系.考点二.直线与平面相交关系的证明例2:已知α∩β=l,a⊂α且a⊄β,b⊂β且b⊄α,又a∩b=P.求证:a与β相交,b与α相交.【针对练习】1. 下面说法中正确的是( )A. 如果两个平面α,β有一条公共直线a,就说平面α,β相交,并记作α∩β= aB. 两平面α,β有一个公共点A,就说α,β相交于过点A的任意一条直线C. 两平面α,β有一个公共点A,就说α,β相交于点A,并记作α∩β= AD. 两平面ABC与DBC相交于线段BC2、已知m,n为异面直线,m∥平面α,n∥平面β,α∩β=l,则l()(A)与m,n都相交(B)与m,n中至少一条相交(C)与m,n都不相交(D)与m,n中一条相交3、空间四点A,B,C,D 共面,但不共线,则下面结论成立的是( )A. 四点中必有三点共线B. 四点中必有三点不共线C. AB,BC,CD,DA 四条直线中总有两条平行D. AB与CD必相交4、已知两条直线m n,,两个平面αβ,.给出下面四个命题:①m n∥,m nαα⇒⊥⊥;②αβ∥,mα⊂,n m nβ⊂⇒∥;③m n∥,m nαα⇒∥∥;④αβ∥,m n∥,m nαβ⇒⊥⊥.其中正确命题的序号是( C )A.①、③B.②、④C.①、④D.②、③5、已知m n,为两条不同的直线,αβ,为两个不同的平面,则下列命题中正确的是()A.m n m nααββαβ⊂⊂⇒,,∥,∥∥B.m n m nαβαβ⊂⊂⇒∥,,∥C.m m n nαα⇒⊥,⊥∥D.n m n mαα⇒∥,⊥⊥考点三.平面与平面的位置关系例3:不在同一条直线上的三点A、B、C到平面α的距离相等,且A∉α,给出以下三个命题:①△ABC中至少有一条边平行于α;②△ABC中至多有两边平行于α;③△ABC中只可能有一条边与α相交.其中真命题是_____________.【针对练习】1、一个二面角的两个面分别垂直于另一个二面角的两个面,那么这两个二面角的大小关系是( )A. 相等B. 互补C. 相等或互补D. 不能确定2、下列命题正确的是()A.过平面外一点作与这个平面垂直的平面是唯一的B.过直线外一点作这条直线的垂线是唯一的C.过平面外的一条斜线作与这个平面垂直的平面是唯一的D.过直线外一点作与这条直线平行的平面是唯一的3、如图,在正方体ABCD - A1B1C1D1中,点P,Q,R 分别在棱AB,BB1,CC1上,且DP,QR 相交于点O,求证:O,B,C 三点共线.1 11 1【课后练习】 一、选择题. 1、下列命题:①若直线 l 上有无数个点不在平面 α内,则 l ∥α; ②若直线l 与平面 α平行,则l 与平面α内的任意一条直线平行;③两条平行线中的一条直线与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行;④若一条直线a 和平面α 内一条直线b 平行,则a ∥α. 正确的个数是( )A .0个B .1个C .2个D .3个 2、下列命题中,不正确的是( ) A. 两条平行直线与同一平面所成的角相等 B. 一条直线与两个平行平面所成的角相等C. 一条直线平行于两个平行平面中的一个平面,它也平行于另一个平面D. 如果两条直线与同一平面所成的角相等,那么这两条直线不一定平行3、已知三条直线m ,n ,l ,三个平面α,β,γ,下面四个命题中,正确的是( )α⇒∥βα⊥γβ⊥γA.m ∥βl ⊥m⇒l ∥βB.⇒m ∥n m ∥γn ∥γ C.m ⊥γn ⊥γ⇒m ∥n D.4、正方形 ABCD 沿对角线 AC 折成直二面角后,AB 与CD 所成的角为( )A. 30°B. 45°C. 60°D. 90° 5、若直线a 不平行于平面α,且a ⊄α,则下列结论成立的是( )A.α内的所有直线与a 异面B.α内的直线与a 都相交C.α内存在唯一的直线与a 平行D.α内不存在与a 平行的直线 6、下面四种说法中:(1)两条平行直线中的一条平行于一个平面,则另一条也平行于这个平面;(2)平行于平面内一条直线的直线平行于该平面; (3)过平面外一点只有一条直线和这个平面平行;(4)若一条直线和一个平面平行,则这条直线和这个平面内所有直线都平行.正确说法的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .37、如果两个相交平面分别经过两条平行线中的一条,那么它们的交线和这两条平行线的位置关系是( )A .都平行B .都相交C .一个相交,一个平行D .都异面8、如果平面α外有两点A 、B ,它们到平面α的距离都是a ,则直线AB 和平面α的位置关系一定是( )(A )平行(B )相交 (C )平行或相交 (D )AB ⊂α二、填空题.1、若点M 在直线 a 上,直线 a 在平面 α 内,则 M ,a ,α之间的关系表示为__________.2、设 a ,b ,c 是空间的三条直线,以下四个命题: ①若a ⊥b ,b ⊥c ,则a ∥c ;②若a ,b 是异面直线,b ,c 是异面直线,则a ,c 也是异面直线;③若a 和b 相交,b 和c 相交,则a 和c 也相交; ④若a 和b 共面,b 和c 共面,则a 和c 也共面. 正确的个数是_________.3、如图,AA 1∥BB 1∥CC 1,且 AA 1,BB 1,CC 1 不共面,则图中各条线段所在的直线中,共有 ______ 对异面直线.4、如图,正方体 ABCD - A 1B 1C 1D 1 的棱长为 a ,点 E ,F 分别是 BB 1,CC 1 的中点,则A 1D 1 到截面 AEFD 的距离是___________.5、已知三棱锥 P - ABC 的三条侧棱 PA ,PB ,PC 两两垂直,且三个侧面的面积分别为S 1,S 2,S 3,则这个三棱锥的体积为______________________.6、△ABC 所在平面 α 外有一点 P ,过点 P 作 PO ⊥平面α,垂足为 O ,连接 PA ,PB ,PC .(1)若 PA = PB = PC ,则点 O 为 △ABC 的________心; (2)若 PA ⊥PB ,PA ⊥PC ,PC ⊥PA ,则点 O 是 △ABC 的______心; (3)若点 P 到三边 AB ,BC ,CA 的距离相等,则点 O 是 △ABC 的______心;(4)若 PA = PB = PC ,∠C = 90º,则点 O 是 AB 边的______点; (5)若 PA = PB = PC ,AB = AC ,则点 O 点在 __________ 线上. 三、判断题:1.判断下列命题的真假(1)过直线外一点只能引一条直线与这条直线平行. ( ) (2)过平面外一点只能引一条直线与这个平面平行. ( ) (3)若两条直线都和第三条直线垂直,则这两条直线平行.( )(4)若两条直线都和第三条直线平行,则这两条直线平行.()(5)若直线l ⊄α,则l 不可能与平面α内无数条直线都相交.()(6)若直线l与平面α不平行,则l与α内任何一条直线都不平行()四、解答题.1、如图,在正方体ABCD—A1B1C1D1 中,点E,F 分别是棱AA1,CC1的中点,求证:点D1,E,F,B 共面.2、已知平面α∩平面β= a,平面α∩平面γ= b,平面β∩平面γ= c,且a∩b = O. 求证:a,b,c 相交于一点.4、已知四边形ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,点M、N分别是AB,PC的中点.(1)求证:MN∥平面PAD;(2)当MN⊥平面PCD时,求二面角P - CD - B的大小.5、平面α与⊿ABC的两边AB、AC分别交于D、E,且AD∶DB=AE∶EC,求证:BC∥平面α6、空间四边形ABCD,E、F分别是AB、BC的中点,求证:EF∥平面ACD.7、经过正方体ABCD-A1B1C1D1的棱BB1作一平面交平面AA1D1D于E1E,求证:E1E∥B1B8、已知一条直线与三条平行直线都相交,求证:这四条直线共面.已知直线a∥b∥c,直线l∩a=A,l∩b=B,l∩c=C.求证:l与a、b、c共面.9、如图,已知P是平行四边形ABCD所在平面外一点,M、N分别是AB、PC的中点(1)求证://MN平面PAD;(2)若4MN BC==,PA=PA与MN所成的角的大小10、如图,正方形ABCD与ABEF不在同一平面内,M、N分别在AC、BF上,且AM=求证://MN平面CBEF1 A。
2.1.3空间中直线与平面之间的位置关系2.1.4平面与平面之间的位置关系目标定位 1.掌握直线与平面之间的三种位置关系,会用图形语言和符号语言表示.2.掌握平面与平面之间的两种位置关系,会用图形语言和符号语言表示.自主预习1.直线与平面的位置关系位置关系定义图形语言符号语言直线在平面内有无数个公共点a⊂α直线与平面相交有且只有一个公共点a∩α=A直线与平面平行没有公共点a∥α2.两个平面的位置关系位置关系图形表示符号表示公共点平面α与平面β平行α∥β没有公共点平面α与平面β相交α∩β=l 有一条公共直线1.判断题(1)若直线a在平面α外,则直线a∥α.(×)(2)若平面α内存在直线与平面β无交点,则α∥β.(×)(3)若平面α内的任意直线与平面β均无交点,则α∥β.(√)(4)与两相交平面的交线平行的直线必平行于这两个相交平面.(×) 提示(1)直线a在平面α外,则直线a∥α或a与α相交.(2)α与β可能平行,也可能相交.(4)若α∩β=b,且a∥b,则有a∥α且a∥β,或a⊂α,或a⊂β.2.若直线l与平面α不平行,则()A.l与α相交B.l⊂αC.l与α相交或l⊂αD.以上结论都不对解析若l与α不平行,则l与α相交或l⊂α.答案 C3.若两个平面互相平行,则其中一个平面内的一条直线与另一个平面的位置关系是()A.线面平行B.线面相交C.线在面内D.无法确定解析两面平行时,两个平面没有公共点,在一个平面的直线与另一个平面也没有公共点,所以它们平行.答案 A4.两条直线不相交,则两条直线可能平行或者异面;如果两个平面不相交,则两个平面________.解析两个平面之间的位置关系有且只有两种:平行或相交.答案平行类型一直线与平面的位置关系(互动探究)【例1】以下命题(其中a,b表示直线,α表示平面),①若a∥b,b⊂α,则a∥α;②若a∥α,b∥α,则a∥b;③若a∥b,b∥α,则a∥α;④若a∥α,b⊂α,则a∥b.其中正确命题的个数是()A.0B.1C.2D.3[思路探究]探究点一空间中直线与平面的位置关系有哪几种?提示空间中直线与平面只有三种位置关系:直线在平面内,直线与平面相交,直线与平面平行.探究点二判断直线与平面的位置关系的策略是什么?提示判断直线与平面的位置关系时可借助几何模型判断,通过特例排除错误命题.对于正确命题,根据线、面位置关系的定义或反证法进行判断.要注意多种可能情形.解析如图所示在长方体ABCD-A′B′C′D′中,AB∥CD,AB⊂平面ABCD,但CD⊂平面ABCD,故①错误;A′B′∥平面ABCD,B′C′∥平面ABCD,但A′B′与B′C′相交,故②错误;AB∥A′B′,A′B′∥平面ABCD,但AB⊂平面ABCD,故③错误;A′B′∥平面ABCD,BC⊂平面ABCD,但A′B′与BC异面,故④错误.答案 A规律方法 1.本题在求解时,常受思维定势影响,误以为直线在平面外就是直线与平面平行.2.判断直线与平面位置关系的问题,其解决方式除了定义法外,还可以借助模型(如长方体)和举反例两种行之有效的方法.【训练1】下列命题:①若直线l平行于平面α内的无数条直线,则l∥α②若直线a在平面α外,则a∥α③若直线a∥b,直线b⊂α,则a∥α④若直线a∥b,直线b⊂α,那么直线a就平行于平面α内的无数条直线其中假命题的序号是________.解析对于①,∵直线l虽与平面α内无数条直线平行,但l有可能在平面α内,∴l不一定平行于α,∴①是假命题;对于②,∵直线a在平面α外包括两种情况:a∥α和a与α相交,∴a和α不一定平行,∴②是假命题;对于③,∵直线a∥b,b⊂α,则只能说明a和b无公共点,但a可能在平面α内,∴a不一定平行于α,∴③是假命题;对于④,∵a∥b,b⊂α,那么a⊂α或a∥α,所以a可以与平面α内的无数条直线平行,∴④是真命题.答案①②③类型二平面与平面的位置关系【例2】给出的下列四个命题中,其中正确命题的个数是()①平面α内有两条直线和平面β平行,那么这两个平面平行;②平面α内有无数条直线和平面β平行,则α与β平行;③平面α内△ABC的三个顶点到平面β的距离相等,则α与β平行;④若两个平面有无数个公共点,则这两个平面的位置关系是相交或重合.A.0B.1C.3D.4解析如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,对于①,在平面A1D1DA中,AD∥平面A1B1C1D1,分别取AA1、DD1的中点E,F,连接EF,则知EF∥平面A1B1C1D1.但平面AA1D1D与平面A1B1C1D1是相交的,交线为A1D1,故命题①错;对于②,在正方体ABCD-A1B1C1D1的面AA1D1D中,与A1D1平行的直线有无数条,但平面AA1D1D与平面A1B1C1D1不平行,而是相交于直线A1D1,故②是错误的;对于③,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,分别取AA1,DD1,BB1,CC1的中点E,F,G,H,A1,B,C到平面EFHG的距离相等,而△A1BC与平面EFHG相交,故③是错误的;对于④,两平面位置关系中不存在重合,若重合则为一个平面,故命题④错.规律方法(1)判断两平面的位置关系或两平面内的线线,线面关系,我们常根据定义,借助实物模型“百宝箱”长方体(或正方体)进行判断.(2)反证法也用于相关问题的证明.【训练2】如果在两个平面内分别有一条直线,这两条直线互相平行,那么两个平面的位置关系一定是()A.平行B.相交C.平行或相交D.不能确定解析如图所示,由图可知C正确.答案 C[课堂小结]1.空间中直线与平面的位置关系有两种分类方式(1)按公共点的个数分类⎩⎪⎨⎪⎧直线与平面平行(直线与平面没有公共点)直线与平面不平行⎩⎨⎧直线与平面相交(直线与平面有唯一公共点)直线在平面内(直线与平面有无数公共点)(2)按是否在平面内分类⎩⎨⎧直线在平面内直线在平面外⎩⎨⎧直线与平面相交直线与平面平行2.判断直线与平面及平面与平面位置关系常用定义和反证法.1.如果直线a∥平面α,那么直线a与平面α内的()A.一条直线不相交B.两条直线不相交C.无数条直线不相交D.任意一条直线不相交解析直线a∥平面α,则a与α无公共点,与α内的直线当然均无公共点.2.若M∈平面α,M∈平面β,则α与β的位置关系是()A.平行B.相交C.异面D.不确定解析∵M∈平面α,M∈平面β,∴α与β相交于过点M的一条直线.答案 B3.下列命题:①两个平面有无数个公共点,则这两个平面重合;②若l,m是异面直线,l∥α,m∥β,则α∥β.其中错误命题的序号为________.解析对于①,两个平面相交,则有一条交线,也有无数多个公共点,故①错误;对于②,借助于正方体ABCD-A1B1C1D1,AB∥平面DCC1D1,B1C1∥平面AA1D1D,又AB与B1C1异面,而平面DCC1D1与平面AA1D1D相交,故②错误.答案①②4.如图所示,平面ABC与三棱柱ABC-A1B1C1的其他面之间有什么位置关系?解∵平面ABC与平面A1B1C1无公共点,∴平面ABC与平面A1B1C1平行.∵平面ABC与平面ABB1A1有公共直线AB,∴平面ABC与平面ABB1A1相交.同理可得平面ABC与平面ACC1A1及平面BCC1B1均相交.基础过关1.若a,b是异面直线,且a∥平面α,则b与α的位置关系是()A.b∥αB.相交C.b⊂αD.b⊂α、相交或平行解析如图所示,选D.答案 D2.如果平面α外有两点A、B,它们到平面α的距离都是a,则直线AB和平面α的位置关系一定是()A.平行B.相交C.平行或相交D.AB⊂α解析结合图形可知选项C正确.答案 C3.α、β是两个不重合的平面,下面说法正确的是()A.平面α内有两条直线a、b都与平面β平行,那么α∥βB.平面α内有无数条直线平行于平面β,那么α∥βC.若直线a与平面α和平面β都平行,那么α∥βD.平面α内所有的直线都与平面β平行,那么α∥β解析A、B都不能保证α、β无公共点,如图①;C中当a∥α,a∥β时,α与β可能相交,如图②;只有D说明α、β一定无公共点,故选D.答案 D4.若a与b异面,则过a与b平行的平面有________个.解析当a与b异面时,如图,过a上任意一点M作b′∥b,则a与b′确定了唯一的平面α,且b∥α,故过a与b平行的平面有1个.答案 15.空间三个平面如果每两个都相交,那么它们的交线有________条.解析以打开的书页或长方体为模型,观察可得结论.答案1或36.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是A1B1和BB1的中点,则下列直线与平面的位置关系是什么?(1)AM所在的直线与平面ABCD的位置关系;(2)CN所在的直线与平面ABCD的位置关系;(3)AM所在的直线与平面CDD1C1的位置关系;(4)CN所在的直线与平面CDD1C1的位置关系.解(1)AM所在的直线与平面ABCD相交.(2)CN所在的直线与平面ABCD相交.(3)AM所在的直线与平面CDD1C1平行.(4)CN所在的直线与平面CDD1C1相交.7.已知一条直线与一个平面平行,求证:经过这个平面内的一点与这条直线平行的直线必在这个平面内.解已知:a∥α,A∈α,A∈b,b∥a.求证:b⊂α.证明如图,∵a∥α,A∈α,∴A∉a,∴由A和a可确定一个平面β,则A∈β,∴α与β相交于过点A的直线,设α∩β=c,由a∥α知,a与α无公共点,而c⊂α,∴a与c无公共点.∵a⊂β,c⊂β,∴a∥c.又已知a∥b,且A∈b,A∈c,∴b与c重合.∴b⊂α.能力提升8.以下四个命题:①三个平面最多可以把空间分成八部分;②若直线a⊂平面α,直线b⊂平面β,则“a与b相交”与“α与β相交”等价;③若α∩β=l,直线a⊂平面α,直线b⊂平面β,且a∩b=P,则P∈l;④若n条直线中任意两条共面,则它们共面.其中正确的是()A.①②B.②③C.③④D.①③解析对于①,正确;对于②,逆推“α与β相交”推不出“a与b相交”,也可能a∥b;对于③,正确;对于④,反例:正方体的侧棱任意两条都共面,但这4条侧棱却不共面,故④错.所以正确的是①③.答案 D9.在长方体ABCD-A1B1C1D1的六个表面与六个对角面(面AA1C1C、面ABC1D1、面ADC1B1、面BB1D1D、面A1BCD1及面A1B1CD)所在的平面中,与棱AA1平行的平面共有()A.2个B.3个C.4个D.5个解析如图所示,结合图形可知AA1∥平面BB1C1C,AA1∥平面DD1C1C,AA1∥平面BB1D1D.答案 B10.如果空间的三个平面两两相交,则下列判断正确的是________(填序号).①不可能只有两条交线②必相交于一点③必相交于一条直线④必相交于三条平行线解析空间的三个平面两两相交,可能只有一条交线,也可能有三条交线,这三条交线可能交于一点.答案①11.如图,已知平面α∩β=l,点A∈α,点B∈α,点C∈β,且A∉l,B∉l,直线AB与l不平行,那么平面ABC与平面β的交线与l有什么关系?证明你的结论.解平面ABC与β的交线与l相交.证明如下:∵AB与l不平行,且AB⊂α,l⊂α,∴AB与l一定相交.设AB∩l=P,则P∈AB,P∈l.又∵AB⊂平面ABC,l⊂β,∴P∈平面ABC,P∈β.∴点P是平面ABC与β的一个公共点,而点C也是平面ABC与β的一个公共点,且P,C是不同的两点,∴直线PC就是平面ABC与β的交线,即平面ABC∩β=PC,而PC∩l=P,∴平面ABC与β的交线与l相交.探究创新12.试画图说明三个平面可把空间分成几个部分?解三个平面可把空间分成4(如图①)、6(如图②③)、7(如图④)或8(如图⑤)个部分.。