平面图形及其位置关系2
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第四章 平面图形及其位置关系辅导题典例精讲:例1:如图,∠AOB 是平角,∠AOC=80°,∠COE=50°,OD 平分∠AOC ; 1)求∠DOE 的度数;2)OE 是∠BOC 的平分线吗?为什么?例2:如图9-14,B 、C 两点把线段AD 分成2∶3∶4三部分,M 是AD 的中点,CD=8,求MC 的长. 随堂练习1、 下列说法正确的是( ) A. 一条直线就是一个平角 B. 射线比直线短C. 过三点可以作一条直线D. 两点间的线段的长度叫两点间的距离2、平面上有任意三点,经过其中两点画一条直线,可以画( )直线A 、1条B 、2条C 、3条D 、1条或者3条3、点C 在线段AB 上,不能判断点C 是线段AB 中点的式子是( )A 、AB=2ACB 、AC+BC=ABC 、BC=D 、AC=BC 4、按下列线段的长度,点A 、B 、C 一定在同一直线上的是( )AB MC D图9-14AB 21A 、AB=2cm ,BC=2cm ,AC=2cmB 、AB=1cm ,BC=1cm ,AC=2cmC 、AB=2cm ,BC=1cm ,AC=2cmD 、AB=3cm ,BC=1cm ,AC=1cm 5、8点30分时,时钟的时针与分针所夹的锐角是( )A. 60B. 55C. 75D. 706、 已知AB=6cm ,P 点是到A 、B 两点等距离的点,则PA 的长度为( )A. 3cmB. 4cmC. 5cmD. 不能确定7、平面内,有两个角∠AOB=50°,∠AOC=20°,OA 为两角的公共边,则∠BOC 为( ) A ) 30° B 70° C 30°或70° D 无法确定8、在一段火车路线上有四4个车站,在这段路线中往返行车,需要制几种不同的车票(每种车票都要印出上、下车站) ( )A .12种B .9种C .6种D .3种 9、下列四个图中,能用∠1、∠AOB 、∠O 三种方法表示同一个的是( )二、填空题1. 如图9-1,AB________AC+BC (填“<”、“>”或“=”),依据是____________.2、如图,∠AOC 与∠BOD 都是直角,如果∠AOB=144°,则∠DOC=3、如果线段AB=5cm ,BC=3cm ,A 、B 、C 三点在同一条直线上,那么A 、C 两点间的距离是__________cm.4、比较20°15′与20.15°的大小关系是5、图中共有________条线段,共有_______条射线,以点C 为端点的射线是____。
第七章 平面图形的认识(二)一、知识梳理1、在同一平面上,两条直线的位置关系有 或者 .练习:平面内三条直线的交点个数可能有 ( )A. 1个或3个B.2个或3个C.1个或2个或3个D.0个或1个或2个或3个2、判定与性质:什么叫做平行线?在同一平面内, 的两直线叫平行线。
的两直线平行。
判 定性 质(1) ,两直线平行。
(2) ,两直线平行。
(3) ,两直线平行。
(1)两直线平行, 。
(2)两直线平行, 。
(3)两直线平行,互补。
如果两条直线互相平行,那么其中一条直线上任意两点到另一条直线的距离相等,这个距离称为平行线之间的距离。
(等积变形)(2)如图,长方形ABCD 的面积为16,四边形BCFE 为梯形,BC 与DE 交于点G,则阴)如图,对面积为,使得记其面积为S 1;第二次操作,分别延长A 1B 1,B 1C 1,C 1A 1至点A 2,B 2,C 2,使得A 2B 1=2A 1B 1,B 2C 1=2B 1C 1,C 2A 1=2C 1A 1,顺次连接A 2,B 2,C 2,得到△A 2B 2C 2,记其面积为S 2;…;按此规律继续下去,可得到△A 5B 5C 5,则其面积S 5= .(4)已知方格纸中的每个小方格是边长为1的正方形,A ,B 两点在小方格的顶点上,位置如图所示,在小方格的顶点上确定一点C ,连接AB ,AC ,BC ,使△ABC 的面积为3个平方单位.则这样的点C 共有 个.(1)如图,边长为3cm ,与5cm 的两个正方形并排放在一起,在大正方形中画一段以它的一个顶点为圆心,边长为半径的圆弧,则阴影部分的面积是______cm 2(π取3).F3、图形的平移 在平面内,将一个图形沿着________________移动____________,这样的____________叫做图形的平移。
4、平移的性质(1)平移不改变图形的_______、________,只改变图形的_________。
一、平面与平面的位置关系有且只有两种1、两个平面平行——没有公共点;2、两个平面相交——有一条公共直线。
二、面面垂直性质定理1.如果两个平面相互垂直,那么在一个平面内垂直于它们交线的直线垂直于另一个平面。
2.如果两个平面相互垂直,那么经过第一个平面内的一点作垂直于第二个平面的直线在第一个平面内。
3.如果两个相交平面都垂直于第三个平面,那么它们的交线垂直于第三个平面。
4.如果两个平面互相垂直,那么一个平面的垂线与另一个平面平行。
(判定定理推论1的逆定理)三、平面与平面垂直的性质如果两个平面的二面角为直二面角(平面角是直角的二面角),则这两个平面互相垂直。
平面与平面垂直有如下性质:如果两个平面垂直,那么在一个平面内与交线垂直的直线垂直于另一个平面;如果两个平面垂直,那么与一个平面垂直的直线平行于另一个平面或在另一个平面内。
四、面面垂直定义若两个平面的二面角为直二面角(平面角是直角的二面角),则这两个平面互相垂直。
五、线面垂直定义如果一条直线与一个平面内的任意一条直线都垂直,就说这条直线与此平面互相垂直。
是将“三维”问题转化为“二维”解决是一种重要的立体几何数学思想方法。
在处理实际问题过程中,可以先从题设条件入手,分析已有的垂直关系,再从结论入手分析所要证明的重要垂直关系,从而架起已知与未知的“桥梁”。
六、线面垂直判定定理直线与平面垂直的判定定理(线面垂直定理):一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直。
推论1:如果在两条平行直线中,有一条直线垂直于一个平面,那么另一条直线也垂直于这个平面。
推论2:如果两条直线垂直于同一个平面,那么这两条直线平行。
两个平面的位置关系的符号语言及其图形如下表:。
平面图形及其位置关系
1、直线:
将线段向两个方向无限延伸就形成了直线,它有零个端点。
、
2、射线:
将线段向一个方向无限延伸就形成了射线,它有一个端点。
3、过两点有且只有一条直线。
4、两点之间所有连线中,线段最短;两点之间线段的长度,叫做这两点之间的
距离。
、
5、角的定义
静态定义:角是具有两条就有公共端点的射线组成,两条射线的公共端点是这个角的顶点
动态定义:角也可以看成是由一条射线绕着它的端点旋转而成的。
6、角平分线的定义:
从角的一个顶点引出一条射线,把这个角平分成两个相等的角,这条射线叫做这个角的平分线。
7、两个角的两条边互相平行时,这两个角和为180度或相等。
8、平行:
定义:同一平面内,不相交的两条线叫做平行。
画法:一、靠二、移三、画
性质:经过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行
如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线互相平行
9、垂直:
定义:两条直线相交成直角,这两条直线互相垂直
垂足:互相垂直的两条直线的交点
性质:平面内过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
垂线段最短。
10、直线,线段,射线:。
第四章《平⾯图形及其位置关系》复习总结第四章《平⾯图形及其位置关系》复习⼀、线段、射线、直线意义:性质:两点之间,线段最短表⽰:线段AB (或BA ),线段b线段⽐较⼤⼩:度量法,叠合法两点间的距离重要概念线段的中点意义:射线表⽰:射线OA意义:直线表⽰:直线AB (或BA ),直线m性质:两点确定⼀条直线注意:1.表⽰线段,射线,直线时,在字母前要注明“线段”“射线”或“直线”;2.线段,射线都可看作直线的⼀部分;3.射线,直线没有长度,线段有长度;4.⽤两个⼤写字母表⽰线段或直线时,两个字母没有顺序性,但表⽰射线的两个⼤写字母必须把端点字母放在前⾯;5.线段可向两⽅延长:延长线段AB (反向延长线段BA ),延长线段BA (反向延长线段AB );6.射线只能反向延长;7.端点相同,延伸⽅向相同的射线是同⼀条射线;8.AM=MB 并不能说明点M 是线段AB 的中点,需添上条件“M 在线段AB 上”;9.“距离”与“线段”、“路程”不同.结论:平⾯内n 条直线,最多..可有()21-n n 个交点;过平⾯上n 个点中的两个点,最多..可画()21-n n 条直线;n 个班进⾏单循环⽐赛,共⽐赛()21-n n 场; n 个⼈相互握⼿的总次数为()21-n n 次;D CB A O B A 直线上有n 个点,则⼀共有()21-n n 条线段;有公共端点的n 条射线共可组成()21-n n 个⾓;平⾯内n 条直线最多..可将平⾯分成222++n n 个部分. 练习:1.分别画出下列图形:⑴直线l 经过点C ,D ;⑵点P 在直线m 上,但在直线n 外;⑶取不在同⼀直线上的三点A ,B ,C ,画直线AB ,线段BC ,射线CA ;⑷取不在同⼀直线上的三点P ,Q ,R ,①连接PQ ,并延长⾄E ,②连接RQ 并反向延长⾄F ,③过点R 画射线PR.2.判断题⑴直线l 上有两个端点;⑵经过A ,B 两点的线段只有⼀条;⑶延长线段AB 到C ,使AC=BC ;⑷反向延长线段BC ⾄A ,使AB=BC ;⑸过两点有且只有⼀条直线;⑹直线上的任意两点都可以表⽰这条直线;⑺两条直线相交,只有⼀个交点;⑻三条直线两两相交,共有三个交点;⑼射线AC 在直线AB 上;⑽直线AB 与直线BA 是指同⼀条直线.3.根据下图,下列说法正确的有⑴点B 在线段AC 上;⑵直线AB 经过点C ;⑶点D 不在直线AC 上;⑷点A 在线段BC 的延长线上.4.观察下图,并判断对错⑴线段OA 与线段AO 是同⼀条线段;⑵线段OA 与线段OB 是同⼀条线段;⑶直线OA 与线段BO 是同⼀条直线;⑷射线OA 与射线AO 是同⼀条射线;DC B A m C B A ⑸射线OA 与射线OB 是同⼀条射线;⑹射线OB 与射线AB 是同⼀条射线.5.点与直线的位置关系有种,分别是和 .6.如图,直线上有四点,则图中有条直线,条射线,条线段.7.如果线段AB=5cm ,BC=3cm ,那么A ,C 两点的距离是()A.8cmB.2cmC.4cmD.⽆法确定8.两根⽊条,⼀根长60cm ,⼀根长100cm ,将它们的⼀端重合,顺次放在同⼀条直线上,此时两根⽊条的中点间的距离是cm.9.已知线段m ,⽤圆规和直尺作⼀条线段 AB ,使AB=2m.思考题如图所⽰,某单位有三个住宅区A ,B ,C (在⼀条直线上)分别住有职⼯30⼈,25⼈,10⼈,已知AB=100m,BC=200m. 该单位为⽅便职⼯上下班,单位的接送车打算在AC 之间只设⼀个停靠点P ,为使所有的⼈步⾏到停靠点的路程之和最短,那么停靠点P 的位置应设在() A. A 点 B. B 点C. AB 之间D. BC 之间⼆、⾓静态定义动态相关概念:直⾓,平⾓,周⾓,锐⾓,钝⾓⾓⾓的平分线表⽰法:∠A ,∠AOB ,∠1,∠α度量与计算:1°=60′=3600″,1′=60″⼤⼩⽐较:度量法,叠合法注意:1.构成⾓的两个要素是顶点、两边,两边都是射线,⾓的⼤⼩与两边的长短⽆关,只与两边张开的程度有关;2.在初中阶段,如⽆特别说明,所涉及的⾓均指⼩于平⾓的⾓.C D B AE DC B AO 3.不管⽤哪种⽅法表⽰⾓,⾸先要写上符号“∠”,注意区分“∠”与“<”;4.⽤⼀个⼤写字母表⽰⾓,只适⽤于顶点处只有⼀个⾓的情形5.⾓的平分线是射线,不是直线、线段6.⽤⼀付三⾓板可以画出15°的整数倍的⾓7.如果⼀个⾓的两边分别平⾏于另⼀个⾓的两边,那么这两个⾓相等或互补.练习;1.判断⑴平⾓是⼀条直线;⑵⼀条射线是⼀个周⾓;⑶两条射线组成的图形叫做⾓;⑷两边成⼀直线的⾓是平⾓;⑸有公共端点的两条线段组成的图形叫做⾓;⑹⼀条射线旋转得到⾓;⑺⼀个钝⾓与⼀个锐⾓的差⼀定是锐⾓;⑻两个锐⾓的和⼀定⼤于90°;⑼若∠AOC=∠BOC ,则OC 是∠AOB 的平分线;⑽若∠AOC=21∠AOB ,则OC 是∠AOB 的平分线. 2.如图所⽰,图中⼩于平⾓的⾓有个.3.灯塔A 在灯塔B 的南偏东70°,A 、B 相距4海⾥,轮船C 在灯塔B 的正东,在灯塔A 的北偏东40°,试画图确定轮船C 的位置.4.如图,OE 平分∠BOC ,OD 平分∠AOC ,∠BOE=20°,∠AOD=40°,求∠DOE 的度数.5.48.26°= ° ′″ 56°25′12″= °6.⼀条船沿北偏东60°的⽅向航⾏⾄某地,然后依原航线返回,船返回时正确的⽅向是 .7.已知∠1,∠2都是钝⾓,甲,⼄,丙,丁四⼈计算()2161∠+∠的结果依次是28°,48°,88°,60°,其中只有⼀个结果正确,那么正确的结果是()A.甲B.⼄C.丙D.丁三、位置定义:同⼀平⾯内,不相交的两条直线叫做平⾏线表⽰:AB∥CD,m∥n平⾏画法:三⾓板,量⾓器,直尺圆规,⽅格纸等经过直线外⼀点,有且只有⼀条直线平⾏于已知直线性质:位置平⾏与同⼀直线的两直线互相平⾏定义:相关概念:点到直线的距离垂直表⽰:AB⊥CD,m⊥n画法:三⾓板,量⾓器,直尺圆规,⽅格纸等性质:同⼀平⾯内,过⼀点有且只有⼀条直线垂直于已知直线注意:1.平⾏线是相互的,AB∥CD,也可记作CD∥AB;2.⼀条直线有⽆数条直线与其平⾏,但过直线外⼀点却只有⼀条;3.点到直线的距离是⼀个数量,不是指图形(垂线段),⽽是指垂线段的长度练习:1.判断对错⑴不相交的两条直线是平⾏线;⑵同⼀平⾯内,不相交的两条射线叫做平⾏线;⑶同⼀平⾯内,两条直线不相交就重合;⑷同⼀平⾯内,没有公共点的两条直线是平⾏线;⑸过平⾯内⼀点有且只有⼀条直线与已知直线平⾏;⑹两条线段AB,CD没有交点,那么直线AB与直线CD平⾏;⑺平⾏于同⼀直线的两条直线互相平⾏;⑻同⼀平⾯内,不相交的两条射线互相平⾏;⑼同⼀平⾯内,不重合的两条直线的位置关系只有相交、平⾏两种;⑽同⼀平⾯内,经过⼀个已知点能画⼀条直线和已知直线垂直;⑾⼀条直线的垂线可以有⽆数条;⑿过射线的端点与射线垂直的直线只有⼀条;⒀过直线外⼀点和直线上⼀点这两个已知点,可以画已知直线的垂线.2.对直线a,b,c ,若a∥b,a与c相交,那么b与c是什么位置关系?说明理由. 3.在同⼀平⾯内有三条直线,如果要使其中有且只有两条直线平⾏,那么它们()A.没有交点 B.只有⼀个交点 C.有两个交点 D.有三个交点D C B A D C B A OP N M B A N M O C B A 4.同⼀平⾯内的四条直线⽆论其位置关系如何,它们的交点个数不可能有()A.2个B.3个C.4个D.5个5.⼀个三棱柱中有多少对平⾏线?6.在平⾯上有三条直线a ,b ,c ,它们之间有哪⼏种可能的位置关系?请画图说明.7.已知平⾏四边形ABCD 如图,过A 点分别作出BC ,DC 边上的⾼AE ,AF.8.如图所⽰,下⾯结论中正确的有个⑴线段AC 与线段BC 互相垂直;⑵线段CD 与线段BC 互相垂直;⑶点C 到AB 的距离是线段CD ;⑷线段AC 是A 到BC 的距离;⑸线段AC 的长度是点A 到BC 的距离.9.点P 为直线l 外⼀点,点A 、B 、C 为直线l 上三点:PA=4,PB=5,PC=2,则点P 到直线l 的距离为()A .4B .2C .⼩于2D .不⼤于210.如图,已知点O 在直线AB 上,OP ⊥MN 于点P ,那么()A .线段OP 的长度叫做点O 到直线MN 的距离;B .线段OP 的长度叫做点P 到直线AB 的距离;C .线段OP 叫做直线AB 到直线MN 的距离;D .直线OP 的长度叫做点O 与P 两点间的距离. 11.画⼀条线段的垂线,垂⾜在()A .线段上B .线段的端点C .线段的延长线上D .以上都可能12.七巧板通常是由个直⾓三⾓形,个正⽅形和个平⾏四边形组成.13.⽤⼀副七巧板分别拼出⑴⼀个等腰梯形;⑵长⽅形;⑶平⾏四边形,并在图中找出⼀个锐⾓、⼀个直⾓、⼀个钝⾓、⼀对平⾏线段、⼀对互相垂直的线段.14.点M 为线段AB 的三等分点,且AM=6,求AB 的长.15.如图,点O 是直线AB 上⼀点,过O 画射线OC ,OM ,ON ,且OM 平分∠AOC ,ON 平分∠BOC ,那么射线OM ,ON 之间有什么位置关系?说明你的理由.。
图形的位置关系与判定图形的位置关系与判定是数学领域中一个重要的概念。
在几何学中,图形的位置关系指的是不同图形之间的相对位置,而图形的判定指的是判断一个图形是否满足某种特定的位置关系。
本文将介绍一些常见的图形位置关系及其判定方法。
一、图形的位置关系1. 平行关系平行关系是最基本的图形位置关系之一。
当两条直线或两个平面上的点、线或面互不相交,并且距离始终相等时,我们称它们为平行关系。
判定方法:对于平面上两条直线的判定,可以使用斜率来判断。
如果两条直线的斜率相等且不相交,则它们是平行的。
对于三维空间中的平行关系,可以利用向量的方法进行判断。
2. 垂直关系垂直关系是指两条直线、线段或两个平面互相垂直的位置关系。
在二维平面中,如果两条直线的斜率相乘等于-1,则可以判定它们垂直。
判定方法:在二维平面上,两条直线垂直的条件是斜率的乘积为-1。
在三维空间中,可以利用向量的方法计算两个平面的法向量,如果两个法向量垂直,则可以判定它们互相垂直。
3. 相交关系相交关系是指两个图形有公共点或线的位置关系。
在二维空间中,两条直线相交于一点,两条线段相交于一个点或线段,两个平面相交于一条直线。
判定方法:判断两条直线是否相交可以比较它们的斜率和截距。
如果斜率相等且截距不相等,则可以判定两条直线相交。
对于线段和平面的相交判定,常用的方法有直接比较坐标和向量运算。
二、图形的判定1. 同位角判定同位角是指两条平行直线被一条截线所切割,形成的对应角。
如果一条截线与两条平行直线的同位角相等,则可以判定这条直线与另一条直线平行。
判定方法:使用同位角定义,通过测量两个角是否相等来判断平行关系。
2. 内角和判定内角和是指一个图形内部的各个角度之和。
例如,正三角形的内角和是180度。
通过计算图形的内角和,可以判断该图形是否是某个特定图形的角。
判定方法:根据各种图形的内角和公式,计算图形的内角和与特定图形的内角和进行比较,如果相等,则可以判定该图形是特定图形的角。
人教版新课标普通高中◎数学 2 必修(A 版)第二章点、直线、平面之间的位置关系2. 1空间点、直线、平面之间的位置关系教案 A第 1 课时教学内容: 2. 1. 1平面教学目标一、知识与技能1.利用生活中的实物对平面进行描述,掌握平面的表示法及水平放置的直观图;2.掌握平面的基本性质及作用,提高学生的空间想象能力.二、过程与方法在师生的共同讨论中,形成对平面的感性认识.三、情感、态度与价值观通过实例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.教学重点、难点教学重点:1.平面的概念及表示;2.平面的基本性质,注意它们的条件、结论、作用、图形语言及符号语言.教学难点:平面基本性质的掌握与运用.教学关键:让学生理解平面的概念,熟记平面的性质及性质的应用,使学生对平面的概念及其性质由感性认识上升到理性认识.教学突破方法:对三个公理要结合图形进行理解,清楚其用途.教法与学法导航教学方法:探究讨论,讲练结合法.学习方法: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.教学准备教师准备:投影仪、投影片、正(长)方形模型、三角板.学生准备:直尺、三角板.教学过程教学教学内容师生互动设计过程意图创设什么是平面?师:生活中常见的如黑板、情境一些能看得见的平面实桌面等,给我们以平面的印象,形成平导入例 .你们能举出更多例子吗?那么面的概新课平面的含义是什么呢?这就是念我们这节课所要学习的内容 .1教师备课系统──多媒体教案续上表1.平面含义随堂练习判定下列命题是否正确:主题① 书桌面是平面;探究② 8 个平面重叠起来要比合作 6 个平面重叠起来厚;交流③ 有一个平面的长是50m,宽是 20m;④平面是绝对的平,无厚度,可以无限延展的抽象的数学概念 .师:以上实物都给我们以平面的印象,几何里所说加强对知的平面,就是从这样的一些识的理解物体中抽象出来的,但是,培养,自几何里的平面是无限延展觉钻研的的 .学习习惯 . 数形结合,加深理解 .2.平面的画法及表示师:在平面几何中,怎(1)平面的画法:水平放样画直线?(一学生上黑板置的平面通常画成一个平行四画)边形,锐角画成 45°,且横边之后教师加以肯定,解说、画成邻边的 2 倍长(如图).类比,将知识迁移,得出平面的画法:D CαA B如果几个平面画在一起,主题当一个平面的一部分被另一个探究平面遮住时,应画成虚线或不合作画(打出投影片).交流(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)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: Bα.β通过类比α探索,培养学生知识迁移能β力,加强知识的系统性 .α·B·Aα2续上表人教版新课标普通高中◎数学 2 必修(A 版)3.平面的基本性质公理 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.A Bα· C··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公理主题探究合作交流符号表示为A ∈ LB∈ L? L ? α.A ∈ αB∈ α公理 1:判断直线是否在平面内.公理 2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面 .A· Bα·L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 .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 .βPα·L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 .1.教师引导学生阅读教材P42 前几行相关内容,并加以解析.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.通过类比引导学生归纳出公理探索,培2.养学生知教师用正(长)方形识迁移能模型,让学生理解两个平力,加强面的交线的含义.知识的系注意:( 1)公理中“有统性 .且只有一个”的含义是:“有”,是说图形存在,“只有一个”,是说图形唯一,“有且只有一个平面”的意思是说“经过不在同一直线上的三个点的平面是有的,而且只有一个”,也即不共线的三点确定一个平面.“ 有且只有一个平面”也可以说成“确定一个平面 . ”引导学生阅读P42 的思考题,从而归纳出公理3.3教师备课系统──多媒体教案续上表拓展 4. 教材 P43 例 1教师及时评价和纠正同创新通过例子,让学生掌握图形学的表达方法,规范画图和巩固应用中点、线、面的位置关系及符号符号表示 .提高.提高的正确使用 .1.平面的概念,画法及表示方法 .培养学2.平面的性质及其作用.生归纳3.符号表示.整合知4.注意事项.学生归纳总结、教师给识能小结力,以予点拨、完善并板书 .及思维的灵活性与严谨性 .课堂作业1.下列说法中,(1)铺得很平的一张白纸是一个平面;( 2)一个平面的面积可以等于 6cm 2;( 3)平面是矩形或平行四边形的形状. 其中说法正确的个数为().A . 0 B . 1 C. 2 D . 32.若点 A 在直线 b 上,在平面内,则 A, b,之间的关系可以记作().A . A b B. A b C. A b D . A b3.图中表示两个相交平面,其中画法正确的是().A B C D4.空间中两个不重合的平面可以把空间分成()部分.答案: 1. A 2. B 3. D 4. 3 或 4第 2 课时教学内容2.1. 2 空间中直线与直线之间的位置关系教学目标一、知识与技能1.了解空间中两条直线的位置关系;4人教版新课标普通高中◎数学 2 必修(A 版)2.理解异面直线的概念、画法,提高空间想象能力;3.理解并掌握公理 4 和等角定理;4.理解异面直线所成角的定义、范围及应用.二、过程与方法1.经历两条直线位置关系的讨论过程,掌握异面直线所成角的基本求法.2.体会平移不改变两条直线所成角的基本思想和方法.三、情感、态度与价值观感受到掌握空间两直线关系的必要性,提高学习兴趣.教学重点、难点教学重点1.异面直线的概念 .2.公理 4 及等角定理 .教学难点异面直线所成角的计算.教学关键提高学生空间想象能力,结合图形来判断空间直线的位置关系,使学生掌握两异面直线所成角的步骤及求法 .教学突破方法结合图形,利用不同的分类标准给出空间直线的位置关系,由两异面直线所成角的定义求其大小,注意两异面直线所成角的范围.教法与学法导航教学方法探究讨论法.学习方法学生通过阅读教材、思考与教师交流、概括,从而较好地完成教学目标.教学准备教师准备投影仪、投影片、长方体模型、三角板.学生准备三角板 .教学过程详见下表 .教学教学内容师生互动设计环节意图创设通过身边实物,相互设疑激情境异面直线的概念:不同在任何一个交流异面直线的概念.趣点出导入平面内的两条直线叫做异面直线.师:空间两条直线有主题.新课多少种位置关系?1. 空间的两条直线的位置关系教师给出长方体模多媒体5教师备课系统──多媒体教案相交直线:同一平面内,有且只有型,引导学生得出空间的演示提一个公共点;两条直线有如下三种关高上课平行直线:同一平面内,没有公共系.效率 .探索点;异面直线:不同在任何一个平面内,教师再次强调异面直新知没有公共点 .线不共面的特点.师生互异面直线作图时通常用一个或两个动,突平面衬托,如下图:破重点 .2. 平行公理师:在同一平面内,例 2 的思考:长方体ABCD-A'B'C'D' 中,如果两条直线都与第三条讲解让BB' ∥AA', DD' ∥AA',那么 BB' 与直线平行,那么这两条直学生掌DD' 平行吗?线互相平行 . 在空间中,是握了公否有类似的规律?理 4 的运用.生:是.强调:公理 4 实质上探索是说平行具有传递性,在新知公理 4:平行于同一条直线的两条平面、空间这个性质都适直线互相平行 .用.符号表示为:设a、b、c 是三条直线如果 a//b, b//c,那么 a//c.例 2 空间四边形ABCD 中, E、 F、G、 H 分别是AB 、BC 、 CD 、 DA 的中点.求证:四边形 EFGH 是平行四边形 .续上表3. 思考:在平面上,我们容易证明让学生观察、思考:等角定“如果一个角的两边与另一个角的两边理为异探索分别平行,那么这两个角相等或互补”.面直线新知空间中,结论是否仍然成立呢?所成的等角定理:空间中如果两个角的两角的概边分别对应平行,那么这两个角相等或念作准6人教版新课标普通高中◎数学 2 必修(A 版)互补 .∠ ADC与A'D'C' 、备.∠ ADC与∠ A'B'C'的两边分别对应平行,这两组角的大小关系如何?生:∠ ADC = A'D'C' ,∠ ADC +∠ A'B'C' = 180°4.异面直线所成的角如图,已知异面直线 a、b,经过空探索间中任一点 O 作直线 a'∥ a、b'∥ b,我新知们把 a'与 b'所成的锐角(或直角)叫异面直线 a 与 b 所成的角(夹角).教师画出更具一般性的图形,师生共同归纳出如下等角定理.师:① a'与 b'所成的角的以教师大小只由 a、b 的相互位置讲授为来确定,与 O 的选择无关,主,师为了简便,点 O 一般取在生共同两直线中的一条上;交流,② 两条异面直线所成的导出异角θ∈( 0,π);面直线2所成的③ 当两条异面直线所成角的概探索的角是直角时,我们就说念 .新知这两条异面直线互相垂例 3 让直,记作 a⊥ b;学生掌④ 两条直线互相垂直,有握了如共面垂直与异面垂直两种何求异情形;面直线⑤ 计算中,通常把两条异所成的例 3(投影)面直线所成的角转化为两角,从条相交直线所成的角 .而巩固了所学知识 .续上表充分调动学拓展生动手创新教材 P49 练习 1、 2.生完成练习,教师当的积极应用堂评价 .性,教提高师适时7教师备课系统──多媒体教案给予肯定 .本节课学习了哪些知识内容?小结知2.计算异面直线所成的角应注意什学生归纳,然后老师补识,形小结么?充、完善.成整体思维.课堂作业1. 异面直线是指().A.空间中两条不相交的直线B.分别位于两不同平面内的两条直线C.平面内的一条直线与平面外的一条直线D.不同在任何一个平面内的两条直线2.如右图所示,在三棱锥 P-ABC 的六条棱所在的直线中,异面直线共有().A. 2 对 B . 3 对 C. 4 对 D. 6 对3.正方体 ABCD-A 1B1C1D1中与棱AA1平行的棱共有().A. 1 条 B . 2 条 C. 3 条 D. 4 条4.空间两个角、,且与的两边对应平行,若=60 °,则的大小为()..答案: 1. D 2.B 3. C 4. 60 °或 120°第 3 课时教学内容8人教版新课标普通高中◎数学 2 必修(A 版)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教学目标一、知识与技能1.了解空间中直线与平面的位置关系,了解空间中平面与平面的位置关系;2.提高空间想象能力 .二、过程与方法1.通过观察与类比加深了对这些位置关系的理解、掌握;2.利用已有的知识与经验归纳整理本节所学知识.三、情感、态度与价值观感受空间中图形的基本位置关系,形成严谨的思维品质.教学重点、难点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.教学关键借助图形,使学生清楚直线与平面,平面与平面的分类标准,并能依据这些标准对直线与平面、平面与平面的位置关系进行分类及判定.教学突破方法恰当地利用图形,用符号语言表述直线与平面、平面与平面的位置关系.教法与学法导航教学方法借助实物,让学生观察事物、思考关系,讲练结合,较好地完成本节课的教学目标.学习方法探究讨论,自主学习法.教学准备教师准备多媒体课件,投影仪,三角板,直尺.学生准备三角板,直尺.教学过程详见下表 .教学教学内容师生互动设计过程意图创设问题1:空间中直线和直线有几生 1:平行、相交、异复习9教师备课系统──多媒体教案情境种位置关系?面;回顾,导入问题 2:一支笔所在的直线和一生 2:有三种位置关系:激发新课个作业本所在平面有几种位置关(1)直线在平面内;学习系?(2)直线与平面相交;兴趣 .(3)直线与平面平行.师肯定并板书,点出主题 .1.直线与平面的位置关系 .师:有谁能讲出这三种( 1)直线在平面内——有无数位置有什么特点吗?个公共点 .生:直线在平面内时二( 2)直线与平面相交——有且者有无数个公共点 .仅有一个公共点 .直线与平面相交时,二( 3)直线在平面平行——没有者有且仅有一个公共点 .公共点 .直线与平面平行时,三其中直线与平面相交或平行的者没有公共点(师板书).情况,统称为直线在平面外,记作师:我们把直线与平面加强a.相交或直线与平面平行的对知直线 a 在面内的符号语言是情况统称为直线在平面外 .识的a. 图形语言是:师:直线与平面的三种理解位置关系的图形语言、符号培养,主题语言各是怎样的?谁来画自觉探究图表示一个和书写一下 .钻研合作学生上台画图表示 .的学交流直线 a 与面相交的 a∩ = A.师;好 . 应该注意:画习习图形语言是符号语言是:直线在平面内时,要把直线惯,数画在表示平面的平行四边形结形内;画直线在平面外时,合,加应把直线或它的一部分画深理在表示平面的平行四边形解 .外 .直线 a 与面平行的符号语言是a∥. 图形语言是:10人教版新课标普通高中◎数学 2 必修(A 版)续上表2.平面与平面的位置关系师:下面请同学们思考以( 1)问题 1:拿出两本书,看下两个问题(投影).作两个平面,上下、左右移动和翻生:平行、相交 .转,它们之间的位置关系有几种?师:它们有什么特点?( 2)问题 2:如图所示,围成生:两个平面平行时二者长方体 ABCD –没有公共点,两个平面相交A′B′C′D′的六个时,二者有且仅有一条公共直通过面,两两之间的线(师板书).类比位置关系有几师:下面请同学们用图形探索,种?和符号把平面和平面的位置培养主题关系表示出来⋯⋯学生( 3)平面与平面的位置关系探究——没有公师:下面我们来看几个例知识平面与平面平行合作子(投影例 1).迁移共点 .交流能力 .平面与平面相交——有且只有一条公共直线 .加强平面与平面平行的符号语言知识是∥ . 图形语言是:的系统性 .11教师备课系统──多媒体教案续上表拓展创新应用提高例 1 下列命题中正确的个数是( B ).①若直线 l 上有无数个点不在平面内,则 l∥ .②若直线l 与平面平行,则l与平面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 与平面平行,则 l 与平面内的任意一条直线没有公共点 .A . 0B . 1 C. 2 D. 3例 2 已知平面∥,直线a,求证 a∥ .证明:假设 a 不平行,则 a在内或 a 与相交 .∴ a 与有公共点 .又 a.∴ a与有公共点,与面∥面矛盾 .∴∥ .学生先独立完成,然后讨例 1 通论、共同研究,得出答案. 教师过示范利用投影仪给出示范 .传授学师:如图,我们借助长方体生一个模型,棱 AA 1所在直线有无数点通过模在平型来研面究问题ABCD的方外,但法,加棱 AA 1深对概所在直线与平面ABCD 相交,所念的理以命题①不正确; A1B1所在直线解. 例 2平行于平面 ABCD ,A1B1显然不目标训平行于 BD,所以命题②不正确;练学生A1 B1∥AB,A1B1所在直线平行于思维的平面 ABCD ,但直线 AB平灵活,面 ABCD ,所以命题③不正确;并加深l 与平面平行,则 l 与无公对面面共点, l与平面内所有直线都平行、没有公共点,所以命题④正确,线面平应选 B .行的理师:投影例2,并读题,先解.让学生尝试证明,发现正面证明并不容易,然后教师给予引导,共同完成,并归纳反证法步骤和线面平行、面面平行的理解 .1.直线与平面、平面与平培养学面的位置关系 .生整合2.“正难到反”数学思想知识能与反证法解题步骤 .学生归纳总结、教师给予点力,以小结拨、完善并板书 .及思维3. “分类讨论”数学思想.的灵活性与严谨性 . 12人教版新课标普通高中◎数学 2 必修(A 版)课堂作业1.直线与平面平行的充要条件是这条直线与平面内的().A .一条直线不相交B.两条直线不相交C.任意一条直线都不相交 D .无数条直线都不相交【解析】直线与平面平行,则直线与平面内的任意直线都不相交,反之亦然;故应选C.2. “平面内有无穷条直线都和直线l 平行”是“l //”的().A.充分而不必要条件 B .必要而不充分条件C.充分必要条件 D .即不充分也不必要条件【解析】如果直线在平面内,直线可能与平面内的无穷条直线都平行,但直线不与平面平行,应选 B.3.如图,试根据下列要求,把被遮挡的部分改为虚线:( 1)AB 没有被平面遮挡;( 2)AB 被平面遮挡.答案:略4.已知,,直线a,b,且∥,a,b,则直线 a 与直线 b 具有怎样的位置关系?【解析】平行或异面.5.如果三个平面两两相交,那么它们的交线有多少条?画出图形表示你的结论.【解析】三个平面两两相交,它们的交线有一条或三条.6.求证:如果过一个平面内一点的直线平行于与该平面平行的一条直线,则这条直线在这个平面内 .已知: l ∥,点P∈,P∈ m,m∥ l,求证: m.证明:设 l 与 P 确定的平面为,且= m′,则 l ∥ m′.又知 l ∥ m, m m P ,由平行公理可知,m 与 m′重合 .所以 m.13教师备课系统──多媒体教案教案 B第 1 课时教学内容: 2. 1. 1 平面教学目标1.了解平面的概念,掌握平面的画法、表示法及两个平面相交的画法;2.理解公理一、二、三,并能运用它们解决一些简单的问题;3.通过实践活动,感知数学图形及符号的作用,从而由感性认识提升为理性认识,注意区别空间几何与平面几何的不同,多方面培养学生的空间想象力.教学重点:公理一、二、三,实践活动感知空间图形.教学难点:公理三,由抽象图形认识空间模型.学法指导:动手实践操作,由模型到图形,由图形到模型不断感知.教学过程一、引入在平面几何中,我们已经了解了平面图形都是由点和线构成的,我们所做的一切都是在一个无形的平面中进行,请同学谈谈到底平面是什么样子的?可以举实例说明.在平面几何中,我们也知道直线是无限延伸的,我们是怎样表示这种无限延伸的?那么你认为平面是否有边界?你又认为如何去表示平面呢?二、新课以上问题经过学生分小组充分讨论,由各小组代表陈述你这样表示的理由?教师暂不作评判,继续往下进行 .实践活动:1.仔细观察教室,举出空间的点、线、面的实例.2.只准切三刀,请你把一块长方体形状的豆腐切成形状、大小都相同的八块.3.请你准备六根游戏棒,以每根游戏棒为一边,设法搭出四个正三角形.以上这些问题已经走出了平面的限制,是空间问题. 今后我们将研究空间中的点、线、面之间的关系.图 1问题:指出上述活动中几何体的面,并想想如何在一张纸上画出这个几何体?至此我们应感受到画几何体与我们的视角有一定的关系.练习一:试画出下列各种位置的平面.1.水平放置的平面2.竖直放置的平面14人教版新课标普通高中◎数学 2 必修(A 版)图 2( 1)图2(2)3.倾斜放置的平面图 34.请将以下四图中,看得见的部分用实线描出.图 4(1)图4(2)图4(3)图4(4)小结:平面的画法和表示法.我们常常把水平的平面画成一个平行四边形,用平行四边形表示一个平面,如图 5.平行四边形的锐角通常画成45o,且横边长等于其邻边长的 2 倍.如果一个平面被另一个平面遮挡住,为了增强它的立体感,我们常把被遮挡部分用虚线画出来,如图 6.βFA DA DααB E CB C图 5图 6图 7平面常用希腊字母, ,等表示(写在代表平面的平行四边形的一个角上),如平面、平面;也可以用代表平面的平行四边形的四个顶点,或相对的两个顶点的大写英文字母作为平面的名称,图 5 的平面,也可表示为平面ABCD ,平面 AC 或平面BD .前面我们感受了空间中面与面的关系及画法,现在让我们研究一下点、线与一个平面会有怎样的关系?15教师备课系统──多媒体教案显然,一个点与一个平面有两种位置关系:点在平面内和点在平面外.我们知道平面内有无数个点,可以认为平面是由它内部的所有的点组成的点集,因此点和平面的位置关系可以引用集合与元素之间关系.从集合的角度,点 A 在平面内,记为A;点B在平面外,记为B (如图 7).再来研究一下直线与平面的位置关系.将学生分成小组,并动手实践操作后讨论:把一把直尺边缘上的任意两点放在桌面上,直尺的整个边缘就落在桌面上吗?请同学们再试着想一下,如何用图形表示直线与平面的这些空间关系?由“两点确定一条直线”这一公理,我们不难理解如下结论: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 .A l ,B l , 且 A, B,l.A l Bα图8例1 分别用符号语言、文字语言描述下列图形.AA aa图 9( 1)图 9( 2)图 9( 3)例 2 识图填空(在空格内分别填上, , ,).A____ a;A____ α,B____ a; B____ α,Aa____ α;a____ α = B,B bb____ α;B____ b.a图 10图 11问题情景:制作一张桌子,至少需要多少条腿?为什么?公理 2 经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平A面 .CB实践活动:取出两张纸演示两个平面会有怎样的位置关α图 12系,并试着用图画出来 .图 12试问:如图13 是两个平面的另一种关系吗?(相对于同学们得出的关系)由平面的无限延展性,不难理解如下结论:公理 3如果两个不重合平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过这个公共点16人教版新课标普通高中◎数学 2 必修(A 版)的直线 .βP l 且P l.αP l图 13例 3如图14用符号表示下列图形中点、直线、平面之间的位置关系.l【分析】根据图形,先判断点、直线、平面之间的位置关系,然后用符号表示出来.【解析】在(1)中,l , a A , a B .l , a, b, a l P , B l P .在( 2)中,三、巩固练习教材 P43 练习 1— 4.四、课堂小结(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?(3)判断共面的方法 .五、布置作业P51 习题 A 组 1, 2.第 2 课时教学内容: 2. 1. 2 空间中直线与直线之间的位置关系教学目标:一、知识目标1.了解空间中两条直线的位置关系;2.理解异面直线的概念、画法,培养学生的空间想象能力;3.理解并掌握公理 4.二、能力目标1.让学生在观察中培养自主思考的能力;17教师备课系统──多媒体教案2.通过师生的共同讨论培养合作学习的能力.三、情感、态度与价值观让学生感受到掌握空间两直线关系的必要性,提高学生的学习兴趣.教学重点、难点教学重点: 1.异面直线的概念; 2.公理 4.教学难点:异面直线的概念.学法与教学用具1.学法:学生通过观察、思考与教师交流、概括,从而较好地完成本节课的教学目标;2.教学用具:多媒体、长方体模型、三角板.教学过程一、复习引入1.平面内两条直线的位置关系有(相交直线、平行直线).相交直线(有一个公共点);平行直线(无公共点).2.实例 . 十字路口——立交桥.立交桥中,两条路线 AB , CD 既不平行,又不相交(非平面问题).六角螺母DCA B二、新课讲解1.异面直线的定义不同在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线.练习:在教室里找出几对异面直线的例子.注1:两直线异面的判别一 : 两条直线既不相交、又不平行.两直线异面的判别二 : 两条直线不同在任何一个平面内.合作探究一:分别在两个平面内的两条直线是否一定异面?答:不一定,它们可能异面,可能相交,也可能平行.空间两直线的位置关系:按平面基本性质分(1)同在一个平面内:相交直线、平行直线;( 2)不同在任何一个平面内:异面直线.按公共点个数分( 1)有一个公共点 : 相交直线;( 2)无公共点:平行直线、异面直线.2.异面直线的画法说明:画异面直线时,为了体现它们不共面的特点,常借助一个或两个平面来衬托. 18。
§2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系2.1.1 平 面学习目标 1.了解平面的表示方法,点、直线与平面的位置关系.2.掌握关于平面基本性质的三个公理.3.会用符号表示图形中点、直线、平面之间的位置关系.知识点一 平面 1.平面的概念(1)平面是最基本的几何概念,对它加以描述而不定义. (2)几何中的平面的特征:⎩⎪⎨⎪⎧绝对的平无限延展不计大小不计厚薄2.平面的画法常常把水平的平面画成一个平行四边形,并且其锐角画成45°,且横边长等于其邻边长的2倍一个平面被另一个平面遮挡住,为了增强立体感,被遮挡部分用虚线画出来3.平面的表示方法(1)用希腊字母表示,如平面α,平面β,平面γ.(2)用表示平面的平行四边形的四个顶点的大写字母表示,如平面ABCD .(3)用表示平面的平行四边形的相对的两个顶点表示,如平面AC,平面BD.知识点二点、直线、平面之间的位置关系及其表示方法1.直线在平面内的概念如果直线l 上的所有点都在平面α内,就说直线l在平面α内,或者说平面α经过直线l.2.点、直线、平面之间的基本位置关系及语言表达文字语言符号语言图形语言A在l外A∉lA在l上A∈lA在α内A∈αA在α外A∉αl在α内l⊂αl在α外l⊄αl,m相交于A l∩m=Al,α相交于A l∩α=Aα,β相交于l α∩β=l知识点三平面的基本性质公理文字语言图形语言符号语言作用公理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A∈l,B∈l,且A∈α,B∈α⇒l⊂α①确定直线在平面内的依据②判定点在平面内公理2 过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面A,B,C三点不共线⇒存在唯一的平面α使A,B,C∈α①确定平面的依据②判定点线共面公理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过该点的公共直线P∈α且P∈β⇒α∩β=l,且P∈l①判定两平面相交的依据②判定点在直线上1.两个不重合的平面只能把空间分成四个部分.(×)2.两个平面α,β有一个公共点A,就说α,β相交于A点,记作α∩β=A.(×)3.空间不同三点确定一个平面.(×)4.两两相交的三条直线最多可以确定三个平面.(√)题型一图形语言、文字语言、符号语言的相互转换例1用符号表示下列语句,并画出图形.(1)平面α与β相交于直线l,直线a与α,β分别相交于点A,B;(2)点A,B在平面α内,直线a与平面α交于点C,点C不在直线AB上.考点平面的概念、画法及表示题点自然语言、符号语言与图形语言的互化解(1)用符号表示:α∩β=l,a∩α=A,a∩β=B,如图.(2)用符号表示:A∈α,B∈α,a∩α=C,C∉AB,如图.反思感悟(1)用文字语言、符号语言表示一个图形时,首先仔细观察图形有几个平面、几条直线且相互之间的位置关系如何,试着用文字语言表示,再用符号语言表示.(2)根据符号语言或文字语言画相应的图形时,要注意实线和虚线的区别.跟踪训练1(1)若点A在直线b上,b在平面β内,则点A,直线b,平面β之间的关系可以记作()A.A∈b∈βB.A∈b⊂βC.A⊂b⊂βD.A⊂b∈β(2)如图所示,用符号语言可表述为()A.α∩β=m,n⊂α,m∩n=AB.α∩β=m,n∈α,m∩n=AC.α∩β=m,n⊂α,A⊂m,A⊂nD.α∩β=m,n∈α,A∈m,A∈n考点平面的概念、画法及表示题点自然语言、符号语言与图形语言的互化答案(1)B(2)A题型二点、线共面问题例2如图,已知a⊂α,b⊂α,a∩b=A,P∈b,PQ∥a,求证:PQ⊂α.考点平面的基本性质题点点线共面问题证明因为PQ∥a,所以PQ与a确定一个平面β,所以直线a⊂β,点P∈β.因为P∈b,b ⊂α,所以P∈α.又因为a⊂α,P∉a,所以α与β重合,所以PQ⊂α.引申探究将本例中的两条平行线改为三条,即求证:和同一条直线相交的三条平行直线一定在同一平面内.证明已知:a∥b∥c,l∩a=A,l∩b=B,l∩c=C.求证:a,b,c和l共面.证明:如图,∵a∥b,∴a与b确定一个平面α.∵l∩a=A,l∩b=B,∴A∈α,B∈α.又∵A∈l,B∈l,∴l⊂α.∵b∥c,∴b与c确定一个平面β,同理l⊂β.∵平面α与β都包含l和b,且b∩l=B,由公理2的推论知:经过两条相交直线有且只有一个平面,∴平面α与平面β重合,∴a,b,c和l共面.反思感悟证明点、线共面问题的理论及常用方法(1)依据:公理1和公理2.(2)常用方法.①先由部分点、线确定一个面,再证其余的点、线都在这个平面内,即用“纳入法”;②先由其中一部分点、线确定一个平面α,其余点、线确定另一个平面β,再证平面α与β重合,即用“同一法”;③假设不共面,结合题设推出矛盾,用“反证法”.跟踪训练2如图所示,l1∩l2=A,l2∩l3=B,l1∩l3=C.求证:直线l1,l2,l3在同一平面内.考点平面的基本性质题点点线共面问题证明方法一(纳入平面法)∵l1∩l2=A,∴l1和l2确定一个平面α.∵l2∩l3=B,∴B∈l2.又∵l2⊂α,∴B∈α.同理可证C∈α.∵B∈l3,C∈l3,∴l3⊂α.∴直线l1,l2,l3在同一平面内.方法二(辅助平面法)∵l1∩l2=A,∴l1和l2确定一个平面α.∵l2∩l3=B,∴l2,l3确定一个平面β.∵A∈l2,l2⊂α,∴A∈α.∵A∈l2,l2⊂β,∴A∈β.同理可证B∈α,B∈β,C∈α,C∈β.∴不共线的三个点A,B,C既在平面α内,又在平面β内,∴平面α和β重合,即直线l1,l2,l3在同一平面内.证明点共线、线共点问题典例(1)如图,已知平面α,β,且α∩β=l,设梯形ABCD中,AD∥BC,且AB⊂α,CD⊂β.求证:AB,CD,l共点.证明∵在梯形ABCD中,AD∥BC,∴AB与CD必交于一点,设AB交CD于M.则M∈AB,M∈CD,又∵AB⊂α,CD⊂β,∴M∈α,M∈β,又∵α∩β=l,∴M∈l,∴AB,CD,l共点.(2)如图,在四边形ABCD中,已知AB∥CD,直线AB,BC,AD,DC分别与平面α相交于点E,G,H,F.求证:E,F,G,H四点必定共线.证明∵AB∥CD,∴AB,CD确定一个平面β,∵AB∩α=E,E∈AB,E∈α,∴E∈β,∴E在α与β的交线l上.同理,F,G,H也在α与β的交线l上,∴E,F,G,H四点必定共线.[素养评析](1)点共线与线共点的证明方法①点共线:证明多点共线通常利用公理3,即两相交平面交线的唯一性,通过证明点分别在两个平面内,证明点在相交平面的交线上,也可选择其中两点确定一条直线,然后证明其他点也在其上.②三线共点:证明三线共点问题可把其中一条作为分别过其余两条直线的两个平面的交线,然后再证两条直线的交点在此直线上,此外还可先将其中一条直线看作某两个平面的交线,证明该交线与另两条直线分别交于两点,再证点重合,从而得三线共点.(2)通过证明题的学习,掌握推理的基本形式和规则,形成重论据,有条理,合乎逻辑的思维品质,培养逻辑推理的数学核心素养.1.有以下结论:①平面是处处平的面;②平面是无限延展的;③平面的形状是平行四边形;④一个平面的厚度可以是0.001 cm.其中正确的个数为()A.1B.2C.3D.4考点平面的概念、面法及表示题点平面概念的应用答案 B解析平面是无限延展的,但是没有大小、形状、厚薄,①②两种说法是正确的;③④两种说法是错误的.故选B.2.若一直线a在平面α内,则正确的作图是()考点平面的概念、画法及表示题点自然语言、符号语言与图形语言的互化答案 A解析B中直线a不应超出平面α;C中直线a不在平面α内;D中直线a与平面α相交.3.如果点A在直线a上,而直线a在平面α内,点B在平面α内,则可以表示为()A.A⊂a,a⊂α,B∈αB.A∈a,a⊂α,B∈αC.A⊂a,a∈α,B⊂αD.A∈a,a∈α,B∈α考点平面的概念、画法及表示题点自然语言、符号语言与图形语言的互化答案 B解析点A在直线a上,而直线a在平面α内,点B在平面α内,表示为A∈a,a⊂α,B∈α.4.能确定一个平面的条件是()A.空间三个点B.一个点和一条直线C.无数个点D.两条相交直线答案 D解析A项,三个点可能共线,B项,点可能在直线上,C项,无数个点也可能在同一条直线上.5.如图,已知D,E是△ABC的边AC,BC上的点,平面α经过D,E两点,若直线AB与平面α的交点是P,则点P与直线DE的位置关系是________.考点平面的基本性质题点点共线、线共点、点在线上问题答案P∈直线DE解析因为P∈AB,AB⊂平面ABC,所以P∈平面ABC.又P∈α,平面ABC∩平面α=DE,所以P∈直线DE.1.解决立体几何问题首先应过好三大语言关,即实现这三种语言的相互转换,正确理解集合符号所表示的几何图形的实际意义,恰当地用符号语言描述图形语言,将图形语言用文字语言描述出来,再转换为符号语言.文字语言和符号语言在转换的时候,要注意符号语言所代表的含义,作直观图时,要注意线的实虚.2.在处理点线共面、三点共线及三线共点问题时初步体会三个公理的作用,突出先部分再整体的思想.一、选择题1.经过同一条直线上的3个点的平面()A.有且只有一个B.有且只有3个C.有无数个D.不存在答案 C2.满足下列条件,平面α∩平面β=AB,直线a⊂α,直线b⊂β且a∥AB,b∥AB的图形是()答案 D3.如果直线a⊂平面α,直线b⊂平面α,M∈a,N∈b,M∈l,N∈l,则()A.l⊂αB.l⊄αC.l∩α=MD.l∩α=N答案 A解析∵M∈a,a⊂α,∴M∈α,又∵N∈b,b⊂α,∴N∈α,又M,N∈l,∴l⊂α.4.下列说法中正确的是()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.两个不同平面α和β有不在同一条直线上的三个公共点考点平面的基本性质题点确定平面问题答案 C解析不共线的三点确定一个平面,故A不正确;四边形有时指空间四边形,故B不正确;梯形的上底和下底平行,可以确定一个平面,故C正确;两个平面如果相交,一定有一条交线,所有这两个平面的公共点都在这条交线上,故D不正确.故选C.5.下列图形中不一定是平面图形的是()A.三角形B.菱形C.梯形D.四边相等的四边形答案 D解析四边相等的四边形可能四边不共面.6.如果空间四点A,B,C,D不共面,那么下列判断中正确的是()A.A,B,C,D四点中必有三点共线B.A,B,C,D四点中不存在三点共线C.直线AB与CD相交D.直线AB与CD平行考点平面的基本性质题点点共线、线共点、点在线上问题答案 B解析两条平行直线、两条相交直线、直线及直线外一点都分别确定一个平面.7.在空间四边形ABCD的边AB,BC,CD,DA上分别取点E,F,G,H,若EF与HG交于点M,则()A.M一定在直线AC上B.M一定在直线BD上C.M可能在直线AC上,也可能在直线BD上D.M不在直线AC上,也不在直线BD上答案 A解析由题意得EF在平面ABC内,HG在平面ACD内,EF与HG交于点M,∴M一定落在平面ABC与平面ACD的交线AC上.8.空间不共线的四点可以确定平面的个数是()A.0B.1C.1或4D.无法确定答案 C解析若有三点共线,则由直线与直线外一点确定一个平面,得不共线的四点可以确定平面的个数为1;若任意三点均不共线,则空间不共线的四点可以确定平面的个数是4,故选C.二、填空题9.如图所示的图形可用符号表示为________.答案α∩β=AB10.A,B,C为空间三点,经过这三点的平面有________个.答案1或无数解析当A,B,C不共线时,有一个平面经过三点;当A,B,C共线时,有无数个平面经过这三点.11.用符号表示“点A在直线l上,l在平面α外”为________.答案A∈l,l⊄α三、解答题12.若直线l与平面α相交于点O,A,B∈l,C,D∈α,且AC∥BD,求证:O,C,D三点共线.考点平面的基本性质题点点共线、线共点、点在线上问题证明∵AC∥BD,∴AC 与BD 确定一个平面,记作平面β,则α∩β=直线CD .∵l ∩α=O ,∴O ∈α.又∵O ∈AB ⊂β,∴O ∈直线CD ,∴O ,C ,D 三点共线.13.如图在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E 是AB 的中点,F 是A 1A 的中点,求证:(1)E ,C ,D 1,F 四点共面;(2)直线CE ,D 1F ,DA 三线共点.考点 平面的基本性质题点 点共线、线共点、点在线上问题证明 (1)如图,连接EF ,D 1C ,A 1B .∵E 为AB 的中点,F 为AA 1的中点,∴EF ∥A 1B ,且EF =12A 1B , 又∵A 1B ∥D 1C ,且A 1B =D 1C ,∴EF ∥D 1C ,且EF =12D 1C ,∴E,F,D1,C四点共面.(2)∵EF∥CD1,EF<CD1,∴CE与D1F必相交,设交点为P,则由P∈直线CE,CE⊂平面ABCD,得P∈平面ABCD.同理,P∈平面ADD1A1.又平面ABCD∩平面ADD1A1=DA,∴P∈直线DA.∴CE,D1F,DA三线共点.14.已知空间三条直线两两相交,点P不在这三条直线上,则由点P和这三条直线最多可以确定的平面个数为________.答案 6解析当三条直线共点但不共面相交时,这三条直线可以确定三个平面,而点P与三条直线又可以确定三个平面,故最多可以确定六个平面.15.如图,在直角梯形ABDC中,AB∥CD,AB>CD,S是直角梯形ABDC所在平面外一点,画出平面SBD和平面SAC的交线.考点平面的基本性质题点平面基本性质的其他简单应用解很明显,点S是平面SBD和平面SAC的一个公共点,即点S在交线上.由于AB>CD,则分别延长AC和BD交于点E,如图所示,∵E∈AC,AC⊂平面SAC,∴E∈平面SAC.同理,可证E∈平面SBD.∴点E在平面SBD和平面SAC的交线上,则连接SE,直线SE就是平面SBD和平面SAC的交线.。
第二章平面图形及其位置关系一、基础知识梳理(一)主要概念1.线段、射线、直线(1)线段:绷紧的琴弦、人行道横线都可以近似地看做线段.线段的特点:是直的,它有两个端点.(2)射线:将线段向一方无限延伸就形成了射线.射线的特点:是直的,有一个端点,向一方无限延伸.(3)直线:将线段向两个方向无限延长就形成了直线.直线的特点:是直的,没有端点,向两方无限延伸.2.线段的中点把一条线段分成两条相等的线段的点,叫做线段的中点.利用线段的中点定义,可以得到下面的结论:(1)因为AM=BM=12AB,所以M是线段AB的中点.(2)因为M是线段AB的中点,所以AM=BM=12AB或AB=2AM=2BM.3.角由两条具有公共端点的射线组成的图形叫做角,公共端点叫做角的顶点,两条射线叫做角的边.角也可以看成是由一条射线绕着它的端点旋转而成的.一条射线绕着它的端点旋转,当终边和始边成一条直线时,所成的角叫做平角.终边继续旋转,当它又和始边重合时,所成的角叫做周角.4.角平分线从一个角的顶点引出的一条射线,把这个角分成两个相等的角,这条射线叫做这个角的平分线.5.平行线在同一个平面内,不相交的两条直线叫做平行线.平行的关系是相互的,如果AB∥CD,则CD∥AB,其中符号“∥”读作“平行”.6.两条直线垂直当两条直线相交所成的四个角中,有一个角是直角时,就说这两条直线互相垂直,其中的一条直线叫做另一条直线的垂线,其交点叫做垂足,•如直线AB•与直线CD垂直,记作AB⊥CD.7.两点之间的距离两点之间的线段的长度,叫做这两点之间的距离.8.点到直线的距离从直线外一点到这条直线的垂线段的长度,叫做点到直线的距离.(二)主要性质1.直线的性质经过两点有且只有一条直线,其中“有”表示“存在性”,“只有”表示“惟一性”.2.线段的性质两点之间的所有连线中,线段最短.3.与平行线有关的一些性质(1)平行公理.经过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行.(2)平行公理的推论.如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行.4.垂线性质(1)经过一点有且只有一条直线与已知直线垂直.(2)直线外一点与直线上各点连接的所有线段中,垂线段最短.二、考点命题趋向分析(一)能力1.了解线段、射线、直线的意义.2.角.(1)通过丰富的实例,进一步认识角.(2)会比较角的大小,能估计一个角的大小,会计算角度的和与差,认识度、•分、秒,会进行简单换算(3)了解角平分线的概念.3.了解垂线、垂线段等概念,了解垂线段最短的性质,•体会点到直线的距离的意义. 4.知道过一点有且只有一条直线垂直于已知直线,•会用三角尺或量角器过一点画一条直线的垂线.5.知道过直线外一点有且仅有一条直线平行于已知直线,•会用三角尺和直尺过已知直线外一点画这条直线的平行线.(二)命题趋向分析1.考查学生发现问题、解决问题的能力.【例1】(2003年黑龙江)从哈尔滨开往A市的特快列车,途中要停靠两个站点,如果任意两站间的票价都不同,不同的票价有()A.4种 B.6种 C.10种 D.12种【分析】先建立数学模型,在一条线段上任取两点,有432⨯=6条线段,因此有6种不同的票价.【解】选B.【例2】(无锡)L1与L2是同一平面内的两条相交直线,它们有1个交点,•如果在这个平面内,再画第三条直线L3,那么这3条直线最多可有_______个交点;•如果在这个平面内再画第4条直线L4,那么这4条直线最多可有_______个交点;由此我们可以猜想在同一平面内,6条直线最多可有_______个交点,n(n为大于1的整数)条直线最多可有_______个交点(用含n的代数式表示).【分析】本题是从特殊到一般发现规律;还可以想n条直线两两相交,•每条直线上最多有(n-1)个交点,是n条直线上最多n(n-1)个交点,考虑到每个交点被重复计算一次,故n条直线最多可有(1)2n n-个交点.【解】3 6 16(1)2n n-2.线段长度的计算,线段的中点问题等在考题中常以填空题、选择题为主,重点考查学生发现问题、解决问题的能力.【例3】某大公司员工分别住在A,B,C三个住宅区,A区有60人,B区有30人,C 区有20人,三个区在同一条直线上,位置如图所示,该公司的接送车打算只设一个停靠点,为使所有员工步行到停靠点的路程之和最小,那么停靠点的位置应设在()A.A区 B.C区 C.B区 D.A,B两区之间【分析】此题考查两点间的距离在实际生活中的运用,•根据实际问题建立数学模型,进而转化为线段的计算问题,分五种情况讨论:在A区,B区,C区,A与B之间,B•与C 之间,经过研究得出正确答案.【解】选A3.角的度量与换算在中考题中常以填空题,选择题为主,重点考查基础知识和基本技能.【例4】(山西)时钟在3点半时,它的时针和分针所成的锐角是()A.70° B.75° C.85° D.90°【分析】时针每分钟转3060︒=0.5°,分针每分钟转36060︒=6°,从3点整到3点半时针转了0.5°×30=15°,分针转了6°×30=180°,3点钟时时针与分针夹角90°,所以3•点半时针与分针夹角为180°-15°-90°=75°,故正确答案为B项.【解】选B4.七巧板问题在中考中主要考查图形的拼摆.【例5】(2002年济南)如图1,用一块边长为ABCD厚纸板,•按照下面做法,做了一套七巧板:作对角线AC,分别取AB、BC中点E、F,连结EF;作DG⊥EF于G,•交AC于H;过G作GL∥BC,交AC于L,再由E作EK∥DG,交AC于K;将正方形ABCE沿画出的线剪开.现用它拼出一座桥(如图2),这座桥的阴影部分的面积是().(1)(2)A.8 B.6 C.4 D.5【分析】本题考查了七巧板的拼摆及有关面积的计算.观察图形发现,桥的非阴影部分是两个大三角板,是正方形ABCD面积的一半,而阴影部分恰好是七巧板的剩余五块,其面积也应是正方形面积的一半.所以阴影部分面积为2=4.【解】选C.三、解题方法与技巧方法1:见比设元【例1】如图所示,B、C两点把线段AD分成2:4:3三部分,M是AD的中点,CD=9,求线段MC的长.【分析】题中给出了线段的长度比,那么设每一分为K是常见的解法.【解】∵AB:BC:CD=2:4:3∴设AB=2K BC=4K CD=3K∴AD=3K+2K+4K=9K∵CD=9∴3K=9 ∴K=3∴AB=6 BC=12 AD=27∵M为AD中点,∴MD=12AD=12×27=13.5∴MC=MD-CD=13.5-9=4.5【规律总结】不论是有关线段还是有关角的问题,只要有比值,就设未知数.方法2:利用线段的和差判断三点共线【例2】判断以下三点A、B、C是否共线.(1)有三点A、B、C,且AB=10cm,AC=2cm,CB=8cm;(2)AB=10cm,AC=3cm,CB=9cm.【解】(1)∵AB=10cm,AC=2cm,CB=8cm,∴AB=AC+CB∴A、C、B三点在同一条直线上(2)∵AB=10cm,AC=3cm,CB=9cm,∴AB≠AC+CB∴A、C、B三点不共线方法3:寻找规律(一)数直线条数:过任三点不在同一直线上的n点一共可画(1)2n n-条直线.(二)数n个人两两握手能握(1)2n n-次.(三)数线段条数:线段上有n个点(包括线段两个端点)时,共有(1)2n n-条线段.(四)数角的个数:以0为端点引n条射线,当∠AOD<180°时,则(如图)•小于平角的角个数为(1)2n n-.(五)数交点个数:n条直线最多有(1)2n n-个交点.(六)数对顶角对数:n条直线两两相交有n(n-1)对对顶角.(七)数直线分平面的份数:平面内n条直线最多将平面分成1+(1)2n n-个部分.【例3】同一平面内有四点,每过两点画一条直线,则直线的条数是()A.1条 B.4条 C.6条 D.1条或4条或6条【分析】同一平面内四点,可能四点共线,此时直线有一条;可能四点中有三点共线,此时直线有四条;也可能四条直线中任意三点都不共线,此时可画432⨯=6条直线.【解】选D【例4】一张饼上切七刀,最多可得到几块饼.【分析】从原始状态开始,当切1刀时,一张饼被分成两部分;当切2刀时,一张饼最多可被分成四部分;当切了3刀时,一张饼被最多分成七部分;……若用n•表示切的刀数,饼被最多分成S 部分.则:n=1时S=2;n=2时S=4;n=3时,S=7;n=4时,S=11.【解】设一张饼被切n 刀,最多分成S 部分,如图2-6可知:n=1时 S=1+1n=2时 S=1+1+2n=3时 S=1+1+2+3n=4时 S=1+1+2+3+4……则S=1+1+2+3+4+…+n=1+(1)2n n - ∴当n=7时,S=1+782⨯=29 答:当上张饼上切7切时,最多可得到29块饼.【规律总结】许多规律性问题应回到原始状态,按照从特殊到一般的方法寻找规律,再按照从一般到特殊的方法应用规律解决问题.方法4:钟表问题【例5】钟表现在是1点15分,分针再转多少度,时针与分针首次重合.【分析】分针1分钟走(36060)°=6°,时针1分钟走(3060)°=0.5°(分针1小时走一圈,即60分钟走360°,时针1小时走一格,即60分钟走30°).因此,分针速度是时针速度的12倍,故设分针走12x °,时针走x °时时针与分针首次重合,因为从1点整到1点15°,•分针走一圈的14,此时时针走一格的14,因此1点15分时时针与分针夹角(1+34)×30°=52.5°.•列方程可求解. 【解】设时针走x °时,时针与分针首次重合.依题意,得: 12x-x=360-(74×30) 解得: x=61522, ∴12x=369011=335511答:分针再转335511度,时针与分针首次重合.方法5:最优策略问题直线上有两点(如图)A 1和A 2,要在直线上找一点P ,使A 1、A 2到P 的距离之和最小,则P 点可放在A 1、A 2之间任意位置(包括A 1和A 2).此时PA 1+PA 2=A 1A 2.直线上有三点A 1、A 2、A 3(如图).要找到一点P ,使PA 1+PA 2+PA 3的和最小.不妨设P 在A 1、A 2之间,此时PA 1+PA 2+PA 3=A 1A 3+PA 2;若P 在A 2、A 3之间,此时PA 1+PA 2+PA 3=A 1A 3+PA 2;若P 在A 1上,则PA 1+PA 2+PA 3=A 1A 3+A 1A 2;若P 在A 2上,则PA 1+PA 2+PA 3=A 1A 3.若P 在A 3上,则PA 1+PA 2+PA 3=A 1A 3+A 2+A 3结论:当P 选在A 2点时PA 2+PA 2+PA 3的和最小,其最小值为A 1A 3.不难发现,当直线上有四个点时,如图所示.P 点选在A 2A 3上(包括端点).•可使P 到A 1、A 2、A 3、A 4的距离之和最小.其最小值为A 1A 4+A 2A 3.当直线上有五个点时,如图所示P 点选在A 3上,可使P 到A 1、A 2、A 3、A 4、A 5的距离之和最小,其最小值为A 1A 5+A 2A 4.【规律总结】当直线上有偶数个点时,P 应选在最中间两点之间(可与这两点重合);当直线上有奇数个点时,P 点与最中间的点重合,可使P 到各点距离之和最小.四、中考试题归类解析(一)线段,角【例1】(2003,青海),如图,C 是AB 的中点,D 是BC 的中点,下面等式不正确的是(• )A .CD=AC-DB B .CD=AD-BC C .CD=12AB-BD D .CD=12AB 【思路分析】∵C 是AB 的中点,∵AC=BC又∵D 是BC 的中点,∴CD=DB【解析】根据题意结合图形可得,应选D【规律总结】此类题基本上都是以选择题填空题出现.【例2】(2004,黑龙江)一束光线垂直照射水平地面,在地面上放一个平面镜,欲使这束光线经过平面镜反射后成水平光线,则平面镜与地面所成锐角的度数为()A.45° B.60° C.75° D.80°【思路分析】由垂直照射水平地面到反射后成水平光线说明入射光线与反射光线成90°的角根据入射角与反射角相等可得入射角为45°,也得出平面镜与地面所成的锐角度数为45°【解】应选A【规律总结】象这样数学整合其它学科的题将是今后中考命题的趋势.(二)平行【例1】(2003,安徽)如图,已知AB∥CD,AC⊥BC,图中与∠CAB互余的角有()A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【思路分析】由AC⊥BC,可知∠ABC与∠CAB互余,又因为AB∥CD,所以∠ABC=•∠BCD,又由对顶角的性质∠ABC=∠1 【解】答案:C【规律总结】考查平行线段性质的问题是中考命题中常出现的.【例2】(2004,安徽)如图,已知AB∥DE,∠ABC=80°,∠CDE=•140•°,•则∠BCD=_______.【解】答案:40 °【规律总结】这类题目作平行线是解题的关键,通过作平等线把所求角与已知角加以沟通.五、中考试题集萃一、填空题1.(2003年,青海)如图1,两平面镜α、β的夹角为θ,入射光线AO平行于β入射到α上,经过两次反射后的出射光线O′B平行于α,则角θ=________度.2.(2003,长沙)如图2,AB∥CD,EF分别交AB、CD于点E、F,∠1=70°,则∠2=•____度.B(1) (2) (3) (4)3.(2003,河南)如图3,直线L 1∥L 2,AB ⊥L 1,垂足为O ,BC 与L 2相交于点E ,若∠1=43°则∠2=_______度.4.(2003,福州)如图4,直线a 、b 被直线c 所截,且a ∥b ,如果∠1=60•°,•那么∠2=______度.5.(2004,太原)如图5,Rt △ABC 中,∠C=90°,沿过点B 的一条直线BE 折叠△ABC ,使点C 恰好落在AB 边的中点D 处,则∠A 的度数等于_________.(5) (6) (7) (8)6.(2004,福州)如图6,两条直线a 、b 被第三条直线C 所截,如果a ∥b ,∠C=70°,那么∠2=_______.7.(2004,贵阳)如图7,直线a ∥b ,则∠ACB=_____度.8.(2004,镇江)已知∠α=36°,若∠β是∠α的余角,则∠β=______,sin β=_______.(•结果保留四个有效数字)9.(2004.岳阳)已知一个角的余角为60°,则这个角的补角为_________.二、选择题1.(2003,北京海淀区)若∠α=30°,则∠α的补角是( )A .30°B .60°C .120°D .150°2.(2003,北京海淀区)如图8,直线c 与a 、b 相交,且a ∥b ,则下列结论:①∠1=•∠2②∠1=∠3 ③∠3=6∠2中正确的个数为( )A .0B .1C .2D .33.(2003,南通)已知:如图9,下列条件中,不能判断直线L 1∥L 2的是( )A .∠1=∠3B ∠5 D .∠2+∠4=180°(9)(11) (12)4.(2003,湘潭)如图10,从A 地到B 地有多条道路,一般地,人 们会走中间的直路,•而不会走其他的曲折的路,这是因为()A.两点之间线段最短 B.两直线相交只有一个交点C.两点确定一条直线 D.垂线段最短5.(2004,台州)天安门广场上五星红旗的旗杆与地面的位置关系属于()A.直线与直线平行 B.直线与直线垂直C.直线与平面平行 D.直线与平面垂直6.(2004,河南)如图11,从A地到C地,可供选择的方案是走水路,走陆路,走空中.从A地到B地有2条水路,2条陆路,从B地到C地有3条陆路可代选择,走空中从A•地直接到C地,则从A地到C地可供选择的方案有()A.20种 B.8种 C.5种 D.13种7.(2004,南京)如果∠α=20°,那么,∠α的补有等于()A.20° B.70° C.110° D.160°8.(2004,日照)如图12,已知直线AB∥CD.当点E在直线AB与CD之间时,有∠BED=•∠ABE+∠CDE成立;而当点E在直线AB与CD之外时,下列关系式成立的是()A.∠BED=∠ABE+∠CDE或∠BED=∠ABE-∠CDEB.∠BED=∠ABE-∠CDEC.∠BED=∠CDE-∠ABE或∠BED=∠ABE-∠CDED.∠BED=∠CDE-∠ABE三、解答题1.(2003,山东)某市召集20名特级老师参加教研教改研讨会,与会的特级老师每两人之间都握手一次,那么他们之间一共握手________次.2.(2003,天津)如图,在△ABC中,CE⊥AB于E,DF⊥AB于F,AC∥ED,CE是∠ACB的平分线,求证:∠EDF=∠BDF.3.(2003,青海)如图,OM是∠AOB的平分线,射线OC在∠BOM内部,ON是∠BOC•的平分线,已知∠AOC=80°,求∠MON的度数.4.(2004,武汉)如图,已知AB∥CD,∠EAF=14∠EAB,∠ECF=14∠ECD。
第四章《平面图形及其位置关系》专项练习在本章中,我们不仅能从测量、折纸、画图等活动中学到线段、直线、射线、角等简单的平面图形,以及两直线平行、垂直的位置关系和特征,而且还可以自己创作出新颖、有趣的七巧板拼图,用尺规设计出精美、别致的图案,这样,你自己也会成为一名小小的设计师,更会感受到美就在我们身边.考点一:直线、射线线段 1.考点分析:考查直线、射线、线段的性质以及直线与线段计数问题,线段的计算及简单的语言的认识与应用,多以填空、选择的形式出现2.典例剖析例1.在表示直线时,常常要用到直线上的两个点表示,这条直线为什么不用一个点,三个点或更多的点表示直线?答:因为过一点可作无数条直线,即一点不能确定一条直线,所以不能用一点表示一条直线,而两点确定一直线,用直线上三个点或更多的点表示太繁,一般来说也没必要,因此用两点最简单明了.例2.(1)如图1,从教室门A 到图书馆B ,总有少数同学不走边上的路而横穿草坪,这是为什么?请你用所学的数学知识来说明这个问题.(2)如图2,A 、B 是河流L 两旁的两个村庄,现在要在河边修一个引水站向两村供水,问引水站修在什么地方才能使所需要的管道最短?请在图中表示出点P 的位置,并说明你的理由.(3)你赞同以上的做法吗?你认为应用 科学知识为人民服务应注意什么?分析:利用“两点之间,线段最短”.答:(1利用的是两点之间,线段最短.(2)连接A 、B两点与L 相交,交点就是P 的位置,根据两点之间,线段最短. (3)第一种做法不对,践踏草坪不道德;第二种做法对,节省物质.例3.已知线段AB=8cm ,在直线AB 上画线段BC ,使它等于3cm ,求线段AC 的长. 解:当点C 在线段AB 的延长线时,如图3, AC=AB+BC=8+3=11(cm ) 当点C 在射线BA 上时,如图4,AC=AB-BC=8-3=5(cm ) 所以线段AC 的长为11cm 或5cm .评注:这是一道读句画图计算题,只要按照题意,正确地画出图形,这里还要注意分类讨论的数学思想,否则容易漏解. 专练一: 1.一般来说,把门安装在门框上需要两个合页,这是为什么呢?2.“已知线段AB ,在BA 的延长线上取一点C ,使CA=3AB ,(1)线段CB 是线段AB 的几倍?(2)线段AC 是线段CB 的几分之几?”3.如图5,平原上有A 、B 、C 、D 四个村庄,为了解决当地缺水问题,政府准备投资修建一个蓄水池.不考虑其他因素,A L图2·· · A C B 图4 ·· · B A C 图3H B · A · ·C ·D E F ┒ ≈ ≈ ≈≈ ≈ ≈图5请你画图确定蓄水池H 点的位置,使它与四个村庄的距离之和最小. 4. 如图6,在正方体两个相距最远的顶点处有一只苍蝇B 和蜘蛛A , 蜘蛛可从哪条最短的路径爬到苍蝇处?试说明你的理由.5.在同一平面上,1条直线把一个平面分成22112++=2个部分,2条直线把一个平面最多分成22222++=4个部分,3条直线把一个平面最多分成22332++=7个部分,那么8条直线把一个平面最多分成 部分, n 条直线把一个平面最多分成 部分.6.问题:在直线上有n 个不同点,则此直线上共有多少条线段?考点二:角的度量、表示与比较 1.考点分析:角的度、分、秒的转换与计算,角的计数等内容是中考的热点,多以填空题、选择题的形式出现2.典例剖析例1.下图中有几个角?是哪几个角?分析:由一点引n 条射线所组成的角的个数共有(1)1234(1)2n n n -+++++-=L 个,此题从O 出发有4条射线,n=4,此时(1)62n n -=.解:图中有6个角,分别为∠AOB 、∠AOC 、∠AOD 、∠BOC 、∠BOD 、∠COD . 例2.如图7,一幅三角板的两个直角顶点重合在一起,(1)比较∠EOM 和∠FON 的大小,并说明为什么?(2)∠EON 与∠FOM 的和是多少度?为什么?解:由三角板可知∠EOM+∠FOM=900,∠FOM+∠FON=900, 所以∠EOM=∠FON ,又因为∠EON=∠EOM+∠FOM+∠FON , 所以∠EON+∠FOM=∠EOM+∠FOM+∠FON+∠FOM= 900+900=1800.例3.如图8,OA 是表示北偏东300方向的一条射线,仿照这条射线,画出展示下列方向的射线:(1)南偏东250;(2)北偏西600.分析:(1)以正南方向的射线为始边,向东旋转250, 所成的角的终边OB 即为所求的射线.(2)以正北方向的射线为始边,向西旋转600, 所成的角的终边OC 即为所求的射线.解:如图8所示:B图6 O A BCD图6东 O 西 南 北 30A 600东 O 西 南 北 250B C 图8 图9 图7O A B P QR图1专练二: 1.(2006年潍坊市)用A B C ,,分别表示学校、小明家、小红家,已知学校在小明家的南偏东25︒,小红家在小明家正东,小红家在学校北偏东35︒,则ACB ∠等于( ) A .35︒ B .55︒ C .60︒ D .65︒ 2.如图10,已知∠AOC =∠BOD =75°,∠BOC =30°,求∠A OD.3.如图11,已知O 是直线AB 上的点,OD 是∠AOC 的平分线,OE 是∠COB 的平分线,求∠DOE 的度数.4.如图12,∠AOB=900,ON 是∠AOC 的平分线,OM 是∠BOC 的平分线, 求∠MON 的大小.考点三:直线与直线的位置关系1.考点分析:直线与直线的位置关系有两种:平行与垂直,有关平行线的定义的辨析题和平行线性质的应用以及垂线、垂线段的概念、性质是中考的主要考点,多以填空题、选择题为主2.典例剖析例1.已知:如图1,∠A0B 的两边 0A 、0B 均为平面反光镜, ∠A0B =40o.在0B 上有一点P,从P 点射出一束光线经0A 上的Q 点反射后,反射光线QR 恰好与0B 平行,则∠QPB 的度数是( )A .60°B .100 °C . 80°D .120°分析:本题考察相交线、平行线的问题,题目非常简单. 答案为C .评注:本题把考察相交线、平行线的问题,放置在生活中的实际背景中,贴近生活,体现了数学的现实性、实用性,题目灵活,重点考察学生的数学素养.例2.按如图所示的方法将圆柱切开,所得的截面中 有没有互相平行的线段?答案:有.即:AB ∥CD AD ∥BC评注:由于圆柱的上、下底面平行,按照这样截法 阴影部分为平行四边形例3.体育课上,老师是怎样测量同学们的跳远成绩的? 你能尝试说明其中的理由吗?理由:将尺子拉直与踏板边沿所在的直线垂直,量取最近的脚印与踏板边沿之间的距离. “垂线段最短”.专练三:1.下列说法错误的是( )A.直线a ∥b ,若c 与a 相交,则b 与c 也相交BAC M N O图12图10图12G C FMA HED BNB.直线a 与b 相交,c 与a 相交,则b ∥cC.直线a ∥b ,b ∥c ,则a ∥cD.直线AB 与CD 平行,则AB 上所有点都在CD 同侧2.如右图,过C 点作线段AB 的平行线,说法正确的是( )A.不能作B.只能作一条C.能作两条D.能作无数条 3.将一张长方形纸对折,使OA 与OB 重合,这时∠AOC 是什么角?为什么?4.如图,哪些线段是互相垂直的,请利用量角器或直尺等工具将它们找出来.5.如图,所示是楼梯台阶的一部分,与面AB-DC 垂直的棱有哪些?6.读下列语句作图(1)任意作一个∠AOB . (2)在角内部取一点P .(3)过P 分别作PQ ∥OA ,PM ∥OB .(4)若∠AOB =30°,猜想∠MPQ 是多少度?考点四:平面图形问题1.考点分析:这部分内容主要是指:有趣的七巧板与图案设计两部分,利用七巧板的原理拼图以及用基本的图形,通过想象,设计一些个性化的图案,多以填空题、选择题为主2.典例剖析例1.如图1,用一块边长为22的正方形ABCD 厚纸板,按照下面的作法,做了一套七巧板:作对角线AC ,分别取AB 、BC 中点E 、F ,连结EF ;作DG ⊥EF 于G ,交AC 于H ;过G 作GL ∥BC ,交AC 于L ,再由E 作EK ∥DG ,交AC 于K ;将正方形ABCD 沿画出的线剪开,现用它拼出一座桥(如图2),这座桥的阴影部分的面积是( )A.8B.6C.4D.5分析:本题先将正方形割成七巧板,然后再拼成一座桥,因此不难发现阴影部分是由5个小板构成的,由于拼图前后图形的总面积以及7个小板的面积不变,所以这座桥的阴影部分的面积应是正方形面积的一半,即阴影部分的面积为4,故选C例2.(1)在七巧板中(如图1),找几组平行线或垂直的线段? (2)在七巧板中(如图),直角、锐角、钝角有哪些? 分析:根据七巧板中每个图形的特点可以得到: (1)平行线有:AB ∥DC ;EK ∥HG ;LG ∥CF 等; 垂直的线段有:EK ⊥AC ;GH ⊥AC ;EG ⊥HG 等(2)锐角12个:∠BAH ;∠FGL ;∠HGL 等,它们均为450 直角有:∠AHG ;∠HKE ;∠LHG ;∠KEG 等; 钝角有:∠CLG ;∠CFG ,它们均内为1350例3.如图3,将标号为A 、B 、C 、D 的正方形沿图中的虚线剪开后得到标号为P 、Q 、M 、N 的四组图形.试按照“哪个正方形剪开后得到哪组图形”的对应关系,填空:A 、与____对应B 、与____对应C 、与____对应D 、与_____对应分析:根据剪拼前后,小块图形的大小,形状不变的特点,仔细观察每个正方形中的小块图形的特征,以此判断出:A 与M 对应;B 与P 对应;C 与Q 对应;D 与N 对应专练四:1.如图1是利用七巧拼成风的图案,在这个图案中找出二组平行线是_ __.(1)E C FM A HD BG(2)EC FA DBG(3)2.如图2是利用七巧板拼成的山峰的图案, 在这个图案中找出二组互相垂直的线段是___________________.3.如图3是利用七巧板拼成的数字3,这个图案中直角的个数是( ) A.5 B.9 C.7 D.8图3 图2 图14.七巧板是我国祖先创造的一种智力玩具,它来源于勾股法,如图4①整幅七巧板是由正方形ABCD 分割成七小块(其中:五块等腰直角三角形、一块正方形和一块平行四边形)组成,如图4②是由七巧板拼成的一个梯形,若正方形ABCD 的边长为12 cm ,则梯形MNGH 的周长是____cm (结果保留根号).5.用你所制作的七巧板,拼成一个等腰直角三角形与一个梯形,并在纸上画出所拼的图案. 6.今有一块正方形土地,要在其上修筑两条笔直的道路,使道路把这片土地分成形状相同且面积相等的4部分,若道路的宽度忽略不计,请你设计三种不同的修筑方案.(只需画简图)7种不同形状的平面图形?请你画出拼成的图形.参考答案专练一:1.答:是因为经过两点有一条直线且只有一条直线.2.若学生不会画图,很难得到其数量关系,但学生只要把图画出来,其数量关系就一目了然.3.解:如图5所示:连结AD 、BC ,交于点H ,则H 为所求蓄水池点. 4.解:分析:我们可以借助正方体的展开图找到解题的办法,由于正方体的 展开有不同的方法,因而从A 到B 可用6种不同的方法选取最短的 路径,但每条路径都通过连接正方体两个顶点的棱的中点.因为蜘蛛只能在正方体的表面爬行,所以只要找到这个正方体的展开图,应用“两点之间,线段最短”就可确定最短路径(如图6). 5.分析:在同一平面上,1条直线把一个平面分成22112++=2个部分,2条直线把一个平面最多分成22222++=4个部分,3条直线把一个平面最多分成22332++=7个部分,可以猜想:8条直线把一个平面最多分成部分2882372++=部分,那么n 条直线把一个平面图5图6A 图6图4最多分成222n n++部分.6.1+2+3+4+…+n=2)1(-⨯nn条线段,专练二:1.1100;2.120°;3.90°4.450.专练三:1.B;2.B;3.90°4.BC⊥AB BC⊥BE BC⊥AE BC⊥CD5.有棱DF,CE,HN,GM6.如图;30°或150°专练四:1.AB∥DC,HG∥BC;2.AG⊥AB,BC⊥CD ___3.B;4.略;5.如答图所示:(1)(2) 6.答案不唯一(如图7)7.答案不唯一(如图8)图7①②③④⑤图8。
位置与坐标第2节洋葱数学洋葱数学是一种几何概念,在数学中广泛应用于描述物体的位置和坐标。
它可以帮助我们了解几何图形的特性和相互关系,在许多计算机图形学和物理学领域也得到广泛应用。
在本文中,我将为大家介绍洋葱数学的相关概念,及其在位置和坐标上的应用。
让我们来了解什么是洋葱数学。
洋葱数学是将几何图形分解为一组线段和曲线的过程。
这些线段和曲线以不同的方式连接在一起,形成一个复杂的几何形状。
通过这种方式,我们可以用简单的线段和曲线来表示复杂的几何形状,从而更好地进行计算和分析。
在洋葱数学中,位置和坐标是非常重要的概念。
位置是指一个物体或点在空间中的相对或绝对位置,而坐标则用来描述这个位置。
在平面几何中,常用的是二维坐标系,而在空间几何中,常用的是三维坐标系。
二维坐标系由两个坐标轴组成,分别是水平的x轴和垂直的y轴。
一个点在二维平面上的位置可以通过两个坐标值(x, y)来描述,其中x表示点在x轴上的位置,y表示点在y轴上的位置。
通过这两个坐标值,我们就可以确定一个点在平面上的位置。
在空间几何中,我们需要使用三维坐标系来描述点的位置。
三维坐标系由水平的x轴,垂直的y轴和竖直的z轴组成。
一个点在三维空间中的位置可以通过三个坐标值(x, y, z)来描述,其中x表示点在x轴上的位置,y表示点在y轴上的位置,z表示点在z轴上的位置。
通过这三个坐标值,我们就可以确定一个点在空间中的位置。
在洋葱数学中,我们可以使用这些坐标和位置的概念来描述和分析几何图形的形状和特性。
例如,我们可以使用坐标和位置来计算几何图形的周长、面积和体积。
我们还可以使用坐标和位置来描述几何图形的对称性和变换,以及两个几何图形之间的相对位置和关系。
除了在几何图形中的应用,洋葱数学中的坐标和位置概念还在计算机图形学和物理学中得到广泛应用。
在计算机图形学中,我们可以使用坐标和位置来描述和渲染三维模型,使其在屏幕上显示出来。
在物理学中,我们可以使用坐标和位置来描述和模拟物体在空间中的运动和相互作用。